2-Chloroquinoline-6-carbonitrile ถูกใช้หลักๆ ในงานวิจัยเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์โมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลาย โครงสร้างของมันมีคุณค่าในการพัฒนายาใหม่ๆ โดยเฉพาะยาที่เล็งเป้าไปยังโรคติดเชื้อและมะเร็ง นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการสังเคราะห์อินทรีย์ ช่วยในการสร้างสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกที่ซับซ้อนสำหรับการสำรวจทางเคมีเพิ่มเติม การประยุกต์ใช้นี้ยังขยายไปสู่ศาสตร์วัสดุศาสตร์ ซึ่งช่วยในการพัฒนาวัสดุอินทรีย์ขั้นสูงที่มีคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์หรือโฟโตนิกเฉพาะเจาะจง