2-Chloro-6-fluoroquinoxaline ถูกใช้หลักในด้านการสังเคราะห์อินทรีย์และการวิจัยเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการพัฒนาสารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพหลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสังเคราะห์อนุพันธ์ควิโนซาลีน ซึ่งอนุพันธ์เหล่านี้มักถูกสำรวจเพื่อคุณสมบัติต้านจุลินทรีย์ ต้านมะเร็ง และต้านไวรัส นอกจากนี้ สารประกอบนี้ยังถูกนำไปใช้ในการเตรียมสารเคมีเกษตร ซึ่งช่วยในการพัฒนายาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของมันช่วยให้สามารถปรับแต่งเพิ่มเติมได้ ทำให้มีคุณค่าในการออกแบบโมเลกุลใหม่สำหรับการประยุกต์ใช้ทางบำบัดและการเกษตร