3-Nitro-4-phenylpyridine ใช้หลักในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในฐานะสารกลางที่ยืดหยุ่นสำหรับการเตรียมสารประกอบเคมีที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น กลุ่มไนโตรและโครงสร้างอะโรมาติกของมันทำให้เหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาเคมีหลากหลาย รวมถึงการรีดักชัน การแทนที่ และกระบวนการไซคลิเซชัน มักถูกนำมาใช้ในการพัฒนายา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์โมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพและสารที่เป็นผู้สมัครยา นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นหน่วยย่อยในการสร้างสารเคมีทางการเกษตรและสีย้อม ซึ่งคุณสมบัติโครงสร้างของมันช่วยสนับสนุนการทำงานทางเคมีที่ต้องการ นักวิจัยยังใช้มันในการวิทยาศาสตร์วัสดุเพื่อออกแบบวัสดุอินทรีย์ขั้นสูงที่มีคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์หรือทางแสงเฉพาะเจาะจง