ซีเซียมฟลูออไรด์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะแหล่งของไอออนฟลูออไรด์ เนื่องจากมีความละลายสูงในตัวทำละลายขั้วและมีลักษณะนิวคลีโอไฟล์ที่แข็งแกร่ง มันมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะในปฏิกิริยาเดซิลิลเลชัน ซึ่งจะกำจัดกลุ่มปกป้องไซลิลออกจากแอลกอฮอล์ อะมีน และกลุ่มฟังก์ชันอื่นๆ ภายใต้สภาวะอ่อนโยน มันทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวเร่งในปฏิกิริยาครอส-คัปพลิง รวมถึงการแปลงที่ใช้ตัวเร่งพัลลาเดียม ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการตอบสนองและความเลือกเฉพาะ ในวิทยาศาสตร์วัสดุ ซีเซียมฟลูออไรด์ถูกนำมาใช้ในการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์เพอร์โรฟสไกต์ ซึ่งช่วยปรับปรุงการขนส่งอิเล็กตรอนและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมเภสัชภัณฑ์รังสี โดยเฉพาะในปฏิกิริยาฟลูออรีนนิวคลีโอไฟล์ที่เกี่ยวข้องกับฟลูออรีน-18 สำหรับการถ่ายภาพโพซิตรอนเอมิชชันโทโมกราฟี (PET) พลังงานตะแกรงต่ำและลักษณะไอออนิกสูงทำให้มันมีประโยชน์ในเคมีสถานะของแข็งและการใช้งานเกลือหลอมเหลว