2-Chloro-4-methoxy-5-methylpyrimidine ใช้เป็นสารตั้งต้นหลักในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะในการพัฒนายาต้านไวรัสและยาต้านมะเร็ง สารนี้มีบทบาทสำคัญในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน เนื่องจากมีกลุ่ม chloro และ methoxy ที่ทำปฏิกิริยาได้ดี นอกจากนี้ ยังใช้ในงานวิจัยด้านเกษตรเคมีเพื่อสร้างสารประกอบที่มีศักยภาพในการเป็นยาฆ่าหญ้า หรือยาฆ่าเชื้อรา คุณสมบัติทางโครงสร้างทำให้มีคุณค่าในการสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อปรับเปลี่ยนและสร้างสารประกอบที่ขึ้นอยู่กับ pyrimidine