4-Trifluoromethylbenzylisocyanate ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตเภสัชภัณฑ์และเกษตรเคมีต่างๆ กลุ่มไอโซไซยาเนตของมันทำปฏิกิริยาได้ง่ายกับเอมีน แอลกอฮอล์ และนิวคลิโอไฟล์อื่นๆ ทำให้มีคุณค่าต่อการสร้างยูรีเทน ยูเรีย และอนุพันธ์อื่นๆ ในงานวิจัยเภสัชกรรม ใช้ในการพัฒนาสารประกอบที่มีกิจกรรมบำบัดที่เป็นไปได้ โดยเฉพาะในการเล็งเป้าหมายเอนไซม์หรือตัวรับเฉพาะ นอกจากนี้ กลุ่มไตรฟลูออโรเมทิลช่วยเพิ่มความเสถียรและ bioavailability ของโมเลกุลที่ได้ ทำให้มีประโยชน์ในการออกแบบยาที่มีคุณสมบัติเมแทบอลิซึมที่ดีขึ้น ในงานเกษตรเคมี ช่วยในการสังเคราะห์ยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืชโดยการรวมกลุ่มไตรฟลูออโรเมทิล ซึ่งมักเพิ่มประสิทธิภาพและความเลือกสรรของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการวิจัยและพัฒนาวัสดุใหม่ๆ เช่น พอลิเมอร์และสารเคลือบผิว ที่ต้องการคุณสมบัติเฉพาะทางเคมีและความทนทานต่อสภาพแวดล้อม