ใช้ในงานสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารตั้งต้นสำหรับการสร้างสารประกอบที่มีโครงสร้างเบนซิล โดยเฉพาะในงานพัฒนายาและสารชีวภาพ เนื่องจากหมู่ไนโตรเบนซิลมีคุณสมบัติไวต่อแสง จึงนิยมใช้ในระบบปลดปล่อยสารแบบควบคุมด้วยแสง (photolabile protecting group) ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในเทคโนโลยีชีวภาพ เช่น การควบคุมการทำงานของโปรตีนหรือกรดนิวคลีอิกด้วยแสง ในห้องปฏิบัติการวิจัยยังใช้เป็นตัวกลางในการสร้างสารตัวอย่าง (probe) ที่ต้องการความเฉพาะเจาะจงสูง และสามารถนำไปใช้พัฒนาเซนเซอร์หรือวัสดุที่ตอบสนองต่อแสงได้