ไซโคลบิวทิลไฮดราซีนไดไฮโดรคลอไรด์ถูกนำมาใช้หลักๆ ในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารกลางสำคัญในการเตรียมสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกต่างๆ โครงสร้างที่มีวงแหวนไซโคลบิวทิลทำให้มีคุณค่าต่อการพัฒนายา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์ยาที่มีศักยภาพในการรักษาโรคทางระบบประสาทและมะเร็ง สารนี้ยังถูกใช้ในการสร้างอนุพันธ์ไฮดราซีน ซึ่งจำเป็นในการผลิตสารเคมีเกษตรและสีย้อม นอกจากนี้ ความสามารถในการทำปฏิกิริยาของมันยังช่วยในการใช้ในปฏิกิริยาคัปปลิ้ง เพื่อช่วยในการสร้างโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนสำหรับการวิจัยและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม