2,3,4-Trifluorobenzyl chloride ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นสารตั้งต้นหลักในการสังเคราะห์สารประกอบเภสัชกรรมต่างๆ โครงสร้างเบนซิลที่มีฟลูออรีนสามตัวทำให้มีคุณค่าต่อการพัฒนาส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) โดยเฉพาะในการสร้างยาที่มุ่งเป้าไปยังความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลาง โรคหัวใจและหลอดเลือด และยาต้านการอักเสบ สารนี้ยังถูกนำมาใช้ในการวิจัยสารเคมีเกษตรสำหรับการออกแบบยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืชใหม่ๆ ซึ่งอะตอมฟลูออรีนช่วยเพิ่มกิจกรรมทางชีวภาพและความเสถียรของผลิตภัณฑ์สุดท้าย นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นบล็อกก่อสร้างในการสังเคราะห์อินทรีย์ ซึ่งช่วยให้สามารถนำกลุ่ม trifluorobenzyl เข้าสู่โมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุและสารเคมีเฉพาะทาง ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับนิวคลีโอไฟล์ยังขยายการประยุกต์ใช้ในกระบวนการผลิตสารเคมีละเอียด