8-Chloro-cAMP ถูกใช้เป็นสารกระตุ้นการทำงานของโปรตีนคินาส A (PKA) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในเส้นทางสัญญาณของเซลล์ โดยเฉพาะในกระบวนการควบคุมการเจริญเติบโต การแบ่งเซลล์ และการแยกตัวของเซลล์ สารนี้มีความเสถียรกว่า cAMP ตามธรรมชาติ ทำให้มันถูกนำมาใช้ในการศึกษาวิจัยทางชีววิทยาของเซลล์เพื่อเข้าใจบทบาทของระบบสัญญาณ cAMP ได้ดีขึ้น นอกจากนี้ 8-Chloro-cAMP ยังแสดงฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็งบางชนิด โดยเฉพาะเซลล์เนื้องอกต่อมไร้ท่อและเซลล์มะเร็งปอดในงานวิจัยเบื้องต้น ซึ่งชี้ให้เห็นถึงศักยภาพในการพัฒนาเป็นตัวยาต้านมะเร็งในอนาคต ในงานวิจัยด้านระบบประสาท สารนี้ยังถูกใช้เพื่อศึกษาบทบาทของ cAMP ในการเรียนรู้ ความจำ และการตอบสนองต่อความเครียดของเซลล์ประสาท