Diethyl 2-(((3-chlorophenyl)amino)methylene)malonate ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีที่มีความซับซ้อน โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ยาและสารกำจัดศัตรูพืช เนื่องจากโครงสร้างของมันมีความสามารถในการทำปฏิกิริยาได้หลากหลาย จึงเหมาะสำหรับการสร้างพันธะคาร์บอน-ไนโตรเจน และคาร์บอน-คาร์บอน ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม มักนำไปใช้ในการพัฒนายาต้านมะเร็งหรือยาต้านจุลชีพ นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ในงานวิจัยเพื่อศึกษากลไกการเกิดปฏิกิริยาเคมีและพัฒนาวิธีสังเคราะห์ใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพสูง