4-ไนโตรสติลเบน ถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างซับซ้อน โดยเฉพาะในงานวิจัยด้านวัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากมีคุณสมบัติในการดูดซับแสงในช่วงยูวีและวิสิเบิล ทำให้สามารถนำไปพัฒนาเป็นส่วนประกอบของอุปกรณ์เช่น เซนเซอร์แสง หรือสวิตช์โมเลกุล นอกจากนี้ยังมีการศึกษาใช้ในงานฟอโตเคมี เช่น การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายใต้แสง (photoisomerization) ซึ่งมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในระบบส่งยาแบบควบคุมด้วยแสง รวมถึงการวิจัยด้านโฟโตไดนามิกเทอราปีในทางการแพทย์