2,4-Dichloro-5-fluoroquinoline ใช้หลักในการวิจัยทางเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์โมเลกุลที่มีกิจกรรมทางชีวภาพหลากหลาย โครงสร้างของมันมีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนายาปฏิชีวนะและยาต้านไวรัส ซึ่งตัวแทนฟลูออรีนและคลอรีนช่วยเพิ่มความสามารถในการจับและประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ยังนำไปใช้ในการสร้างสีย้อมเรืองแสงและไดโอดออแกนิกที่ปล่อยแสง (OLEDs) โดยอาศัยคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นเอกลักษณ์ ในด้านการเกษตร มันทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการผลิตยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช สนับสนุนกลยุทธ์การป้องกันพืช ความหลากหลายของมันยังขยายไปสู่ศาสตร์ทางวัสดุศาสตร์ ซึ่งใช้ในการออกแบบโพลิเมอร์ขั้นสูงและสารเคลือบที่มีความต้านทานทางเคมีและความทนทานเฉพาะ