ไอโอดีนไตรคลอไรด์ใช้หลักly เป็นสารคลอรีนating agent ในกระบวนการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยช่วยในการนำอะตอมคลอรีนเข้าไปในสารประกอบอินทรีย์ต่างๆ มีประสิทธิภาพสูงในการคลอรีนating สารประกอบอะโรมาติก ซึ่งช่วยในการผลิตอนุพันธ์ที่คลอรีนated ซึ่งเป็นสารกลางที่มีค่าต่อการผลิตยา สารเคมีเกษตร และสีย้อม นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นสารออกซิเดชันที่ทรงพลังในปฏิกิริยาเคมีบางชนิด ช่วยในการแปลงแอลกอฮอล์เป็นอัลดีไฮด์หรือคีโตน ในเคมีวิเคราะห์ ใช้ในการไทเทรชันไอโอโดเมทรีเพื่อกำหนดความเข้มข้นของสารรีดิวซ์ ความตอบสนองที่แรงยังทำให้มีประโยชน์ในการเตรียมสารประกอบไอโอดีนอื่นๆ และในกระบวนการห้องปฏิบัติการเฉพาะทางที่ต้องการฮาโลเจนation ที่แม่นยำ