6-(Chloromethyl)quinoxaline ใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการผลิตเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตรต่างๆ กลุ่ม chloromethyl ที่ทำปฏิกิริยาได้ง่ายช่วยให้สามารถปรับแต่งโครงสร้างเพิ่มเติม ทำให้มีคุณค่าในการพัฒนาโมเลกุลที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ นอกจากนี้ยังใช้ในการวิจัยเพื่อสร้างอนุพันธ์ quinoxaline ซึ่งศึกษาคุณสมบัติต้านจุลินทรีย์ ต้านมะเร็ง และต้านการอักเสบ นอกจากนี้ยังนำไปประยุกต์ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการสังเคราะห์โพลิเมอร์และสารเคลือบพิเศษ