N-Fluorobenzenesulfonimide ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นสารฟลูออรีนเรท (fluorinating agent) ในกระบวนการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยช่วยอำนวยความสะดวกในการนำอะตอมฟลูออรีนเข้าไปในสารประกอบอินทรีย์ต่างๆ การประยุกต์ใช้ของสารนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนายาในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม ซึ่งช่วยในการสร้างยาที่มีฟลูออรีนซึ่งมีเสถียรภาพทางเมแทบอลิซึมและการดูดซึมทางชีวภาพที่ดีขึ้น นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการผลิตเคมีภัณฑ์ทางการเกษตร โดยที่สารประกอบฟลูออรีนมักแสดงประสิทธิภาพและความเลือกสรรที่ดีขึ้น ในด้านวิทยาศาสตร์วัสดุ สารนี้ช่วยในการสังเคราะห์วัสดุขั้นสูงที่มีคุณสมบัติพิเศษ เช่น ความต้านทานต่อการย่อยสลายที่เพิ่มขึ้น บทบาทของมันในการเตรียมสารกลางฟลูออรีนก็มีความสำคัญเช่นกัน โดยสนับสนุนการผลิตเคมีภัณฑ์พิเศษและเคมีภัณฑ์ละเอียด