Diethyl (2-chlorobenzyl)phosphonate ถูกนำมาใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารตัวกลางสำคัญสำหรับการเตรียมอนุพันธ์ฟอสโฟเนตต่างๆ การประยุกต์ใช้ของมันมีความสำคัญในการพัฒนาสารกันไฟไหม้ ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานไฟของวัสดุ เช่น พลาสติก ผ้า และสารเคลือบ นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ รวมถึงเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตร เนื่องจากความสามารถในการนำกลุ่มฟอสโฟเนตเข้าสู่โมเลกุลอินทรีย์ สารเคมีนี้ยังพบการใช้ในการผลิตลิแกนด์สำหรับเคมีประสานโลหะ ช่วยในการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการอุตสาหกรรม บทบาทของมันในการสังเคราะห์โพลิเมอร์เฉพาะทางยังเน้นย้ำถึงความหลากหลายในการประยุกต์ใช้ทางวิทยาศาสตร์วัสดุ