O-(2,4-Dichlorobenzyl)hydroxylamine hydrochloride ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีต่างๆ โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ยาต้านจุลชีพและยาต้านมะเร็ง นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยทางเคมีเพื่อศึกษาปฏิกิริยาและกลไกทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มไฮดรอกซิลามีน ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการพัฒนายาและสารเคมีที่มีศักยภาพทางการแพทย์และอุตสาหกรรม