5,8-Dichloroisoquinoline ใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีที่มีความสำคัญในอุตสาหกรรมยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการพัฒนายาต้านมะเร็งและยาต้านจุลชีพ เนื่องจากโครงสร้างของมันมีความสามารถในการยับยั้งเอนไซม์หรือโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็งและเชื้อโรค นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาการนำไปใช้ในกระบวนการผลิตสารเรืองแสงและสารกำจัดศัตรูพืช ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในหลากหลายสาขา