Chloro(1,5-cyclooctadiene)rhodium(I) dimer ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันและไฮโดรฟอร์มิเลชัน ซึ่งช่วยในการเติมไฮโดรเจนให้กับสารประกอบที่ไม่อิ่มตัว ทำให้มีคุณค่าต่อการผลิตสารเคมีละเอียดและยา นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน โดยช่วยในการก่อตัวของพันธะคาร์บอน-คาร์บอนและคาร์บอน-ฮีเทอโรอะตอม ประสิทธิภาพของมันในกระบวนการสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริกนั้นโดดเด่น ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตสารประกอบคีรัลที่มี enantioselectivity สูง มักใช้ในงานวิจัยและกระบวนการอุตสาหกรรมเนื่องจากความเสถียรและประสิทธิภาพภายใต้สภาวะปฏิกิริยาที่อ่อนโยน