Quinoline-N-oxide ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารกลางในการผลิตยาและสารเคมีเกษตรต่างๆ มีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์สารต้านจุลินทรีย์และต้านการอักเสบ สนับสนุนการพัฒนายาใหม่ ในงานวิจัย ใช้เป็นลิแกนด์ในเคมีเชิงประสานเพื่อศึกษาคอมเพล็กซ์โลหะ ช่วยในการทำความเข้าใจกระบวนการเร่งปฏิกิริยา นอกจากนี้ ยังเป็นสารตั้งต้นในการเตรียมสีย้อมและเม็ดสี เพิ่มความเสถียรของสีและประสิทธิภาพในงานอุตสาหกรรม คุณสมบัติการออกซิเดชันทำให้มีคุณค่าในปฏิกิริยาเคมีบางชนิด โดยเฉพาะในการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน