เพนตาฟลูออโรฟีนิลไฮดราซีน ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นรีเอเจนต์สำหรับการดริวาติไวเซชันของสารประกอบคาร์บอนิล โดยทำปฏิกิริยากับอัลดีไฮด์และคีโตนเพื่อสร้างไฮดราซอน ซึ่งเป็นสารตัวกลางที่มีประโยชน์ในการเตรียมสารประกอบอินทรีย์ต่างๆ เคมีภัณฑ์นี้ยังถูกนำมาใช้ในสาขาเคมีวิเคราะห์สำหรับการตรวจจับและการวัดปริมาณโมเลกุลที่มีคาร์บอนิลผ่านเทคนิคเช่น HPLC และสเปกโตรเมตรีมวล นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตรกรรม ซึ่งโปรไฟล์ปฏิกิริยาที่ไม่เหมือนใครช่วยให้สร้างโมเลกุลซับซ้อนที่มีกลุ่มฟังก์ชันเฉพาะ ส่วนของแหวนอะโรมาติกที่ฟลูออรีนช่วยเพิ่มความเสถียรและปฏิกิริยาของสารประกอบที่ได้ ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าสำคัญในการเคมีสังเคราะห์