2,4-Dichloro-3-nitroquinoline ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตร โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตโมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลาย โครงสร้างของสารนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนายาต้านจุลินทรีย์และยาต้านมะเร็ง โดยซึ่งกลุ่มไนโตรและคลอโรช่วยเพิ่มปฏิกิริยาและความสามารถในการจับคู่ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในงานวิจัยอินทรีย์เคมีเพื่อสร้างสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกที่ซับซ้อน สนับสนุนการค้นพบยาและวัสดุใหม่ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงการศึกษาปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับระบบอะโรมาติกที่ถูกแทนที่ด้วยฮาโลเจนและไนโตร