3-Nitrobenzhydrazide ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยาและสารเคมีเกษตรต่างๆ มีคุณค่าอย่างยิ่งในการสังเคราะห์อนุพันธ์ไฮดราซโซน ซึ่งถูกสำรวจเพื่อคุณสมบัติทางรักษาที่มีศักยภาพ รวมถึงฤทธิ์ต้านจุลินทรีย์และต้านมะเร็ง นอกจากนี้ สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาสีย้อมและเม็ดสี เนื่องจากกลุ่มไนโตรที่ช่วยเสริมคุณสมบัติสี บทบาทในงานวิจัยยังขยายไปสู่การศึกษาปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับไฮดราไซด์ ซึ่งช่วยในการทำความเข้าใจกลไกปฏิกิริยาและการพัฒนาสารประกอบใหม่