3-Chloro-5,6-dimethylpyrazin-2-amine ใช้หลัก ๆ ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม โดยสารประกอบนี้ทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในการสังเคราะห์ยาต่าง ๆ โดยเฉพาะยาที่มุ่งเป้าไปที่ความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลาง โครงสร้างของมันมีความสำคัญสำหรับการพัฒนาสารประกอบที่มีศักยภาพเป็นยาแก้ประสาทหลอนหรือยาต้านอาการซึมเศร้า นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในงานวิจัยเคมีเกษตร ที่ซึ่งมันถูกใช้ในการสร้างยาฆ่าแมลงหรือสารกำจัดวัชพืชใหม่ ๆ โดยใช้แกนไพราซีนเพื่อเพิ่มกิจกรรมทางชีวภาพ ในวิทยาศาสตร์วัสดุ มันมีส่วนช่วยในการพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์ เนื่องจากระบบอะโรมาติกที่อุดมด้วยอิเล็กตรอน ซึ่งสามารถปรับปรุงคุณสมบัติการขนส่งประจุในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์