1-Chloro-4-iodoisoquinoline ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่หลากหลายสำหรับการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น มักถูกนำมาใช้ในการพัฒนายา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีคุณสมบัติทางรักษาที่มีศักยภาพ โครงสร้างที่ถูกฮาโลเจนทำให้เป็นสารกลางที่มีคุณค่าต่อปฏิกิริยาการจับคู่ข้าม เช่น Suzuki และ Sonogashira couplings ซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างกรอบอินทรีย์ที่หลากหลาย นอกจากนี้ ยังมีการใช้งานในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการเตรียมวัสดุอินทรีย์เฉพาะทาง รวมถึงวัสดุที่มีการประยุกต์ใช้ทางอิเล็กทรอนิกส์หรือโฟโตนิกส์ ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับนิวคลิโอไฟล์ต่างๆ ยังทำให้เป็นสารเคมีสำคัญในงานวิจัยเคมียารักษาโรคสำหรับการค้นพบและพัฒนายา