คลอโรไซโคลบิวเทนใช้หลักๆ เป็นสารกลางในการสังเคราะห์อินทรีย์ เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับการผลิตสารประกอบเคมีที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมและเกษตรเคมี โครงสร้างวงแหวนไซโคลบิวเทนทำให้มีคุณค่าต่อการสร้างสารประกอบวงแหวนที่มีคุณสมบัติเฉพาะ นอกจากนี้ ยังใช้ในการวิจัยและพัฒนาสำหรับการศึกษาความเครียดของวงแหวนและปฏิกิริยาในเคมีอินทรีย์ อะตอมคลอรีนของสารประกอบช่วยให้สามารถปรับแต่งเพิ่มเติมได้ ทำให้ใช้ในการสังเคราะห์อนุพันธ์ต่างๆ