4-Chloro-5-fluoroquinoline ถูกใช้หลักๆ ในงานวิจัยและพัฒนายาในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์โมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพต่างๆ มีคุณค่าอย่างยิ่งในการสร้างยาต้านจุลินทรีย์และยาต้านมะเร็ง ซึ่งโครงสร้างแกนควิโนลีนช่วยเพิ่มความสามารถในการจับกับโปรตีนเป้าหมาย นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนาโพรบที่ใช้ฟลูออเรสเซนส์สำหรับศึกษากระบวนการในเซลล์ โดยอาศัยคุณสมบัติทางโฟโตฟิสิกส์ที่เป็นเอกลักษณ์ โครงสร้างที่ถูกฮาโลเจนแทนที่ยังทำให้เป็นบล็อกก่อสร้างที่มีประโยชน์ในการสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อสร้างสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกที่ซับซ้อน