4-Nitrobenzhydrazide ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารกลางสำคัญในการเตรียมอนุพันธ์ไฮดราซอนต่างๆ ซึ่งอนุพันธ์เหล่านี้มักถูกสำรวจเพื่อคุณสมบัติทางชีวภาพที่เป็นไปได้ รวมถึงฤทธิ์ต้านจุลินทรีย์ ต้านมะเร็ง และต้านการอักเสบ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นรีเอเจนต์ในการพัฒนาเบส Schiff ซึ่งถูกศึกษาอย่างกว้างขวางสำหรับการประยุกต์ใช้ในเคมีเชิงประสานและเป็นลิแกนด์สำหรับคอมเพล็กซ์โลหะ สารประกอบนี้ยังถูกใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิก ซึ่งมีความสำคัญในงานวิจัยเภสัชกรรมและการค้นพบยา กลุ่มไนโตรของมันทำให้เป็นสารตั้งต้นที่มีคุณค่าการทำปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการรีดักชันหรือการฟังก์ชันนาไลเซชันเพิ่มเติม สนับสนุนการพัฒนาเอนทิตีเคมีที่หลากหลาย