Chlorodicyclohexylphosphine ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นลิแกนด์ในเคมีออร์กาโนเมทัลลิก โดยเฉพาะในการสังเคราะห์สารประกอบเชิงซ้อนของโลหะทรานซิชัน โครงสร้างที่ใหญ่โตของมันทำให้มีประสิทธิภาพในการทำให้ศูนย์โลหะที่มีพิกัดต่ำคงตัว ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในกระบวนการเร่งปฏิกิริยา มันมักถูกใช้ในเร่งปฏิกิริยาแบบโฮโมจีเนียส รวมถึงปฏิกิริยาไฮโดรเจนเนชัน ไฮโดรฟอร์มิเลชัน และปฏิกิริยาการพอลิเมอไรเซชัน นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับการเตรียมลิแกนด์ฟอสฟีนอื่นๆ ซึ่งจำเป็นในสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริกและการพัฒนาเร่งปฏิกิริยาคิรัล บทบาทของมันในการเพิ่มความเลือกและประสิทธิภาพในกระบวนการทางเคมีต่างๆ ทำให้มีคุณค่าในทั้งงานวิจัยทางวิชาการและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม