Diethyl (chloromethyl)phosphonate ใช้หลักๆ เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ต่างๆ โดยเฉพาะในการผลิตสารกันไฟและพลาสติไซเซอร์ บทบาทในการสร้างโพลิเมอร์ที่มีฟอสฟอรัสช่วยเพิ่มความต้านทานไฟให้กับวัสดุ ทำให้มีคุณค่าในอุตสาหกรรมสิ่งทอ อิเล็กทรอนิกส์ และก่อสร้าง นอกจากนี้ ยังเป็นรีเอเจนต์สำคัญในการสังเคราะห์อินทรีย์ ช่วยในการนำกลุ่มฟอสโฟเนตเข้าสู่โมเลกุล ซึ่งสำคัญในการพัฒนายาและสารเคมีเกษตร เช่น สารกำจัดศัตรูพืชและสารกำจัดวัชพืช ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับนิวคลีโอไฟล์ยังทำให้มีประโยชน์ในการเตรียมสารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพและสารเคมีพิเศษ รวมถึงสารลดความตึงผิวและสารเติมแต่งในอุตสาหกรรมพลาสติก และใช้เป็นรีเอเจนต์สำหรับการสร้างพันธะคาร์บอน-ฟอสฟอรัสในการสังเคราะห์สารประกอบเชิงซ้อน