2-Chloro-3-hydrazinylquinoxaline ใช้เป็นหลักในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเตอโรไซคลิกต่างๆ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการพัฒนายา โดยเฉพาะในการสร้างยาที่มีศักยภาพต้านมะเร็งและต้านจุลชีพ โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถสร้างอนุพันธ์ควิโนซาลีนได้ ซึ่งมีการศึกษาความสามารถทางชีวภาพ นอกจากนี้ ยังใช้ในการวิจัยอินทรีย์เพื่อสำรวจปฏิกิริยาเคมีใหม่ๆ และเส้นทาง สนับสนุนความก้าวหน้าในการเคมียารักษาและการค้นพบยา