ใช้เป็นสารไซลิเลติง (silylating agent) ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะสำหรับการป้องกันหมู่ไฮดรอกซิลในแอลกอฮอล์และฟีนอล มีประสิทธิภาพในการนำเข้าหมู่ออกทิลและไอโซโพรพิลขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยเพิ่มความเลือกและความเสถียรในการสังเคราะห์หลายขั้นตอน ใช้กันทั่วไปในการเตรียมสารกลางสำหรับยาเกษตรเคมี สารเคมีเกษตร และซิลิโคนพิเศษ หน้าที่คลอโรไซเลนช่วยในการดัดแปลงผิวของซิลิกาและกระจก ทำให้มีคุณสมบัติกันน้ำในวัสดุโครมาโตกราฟีและอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตสารคัปปลิ้งไซเลนสำหรับวัสดุคอมโพสิต เพื่อเพิ่มความเข้ากันได้ระหว่างโพลิเมอร์อินทรีย์และพื้นผิวอนินทรีย์ ใช้เป็นสารทำให้ผิววัสดุมีคุณสมบัติทนต่อน้ำ (water repellent) โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมเคลือบผิว เช่น เคลือบกระจก เคลือบเซรามิก หรือวัสดุก่อสร้าง เพื่อป้องกันความชื้นและคราบสกปรก นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวดัดแปลงผิวของซิลิกาหรือวัสดุซิลิเกตในกระบวนการโครมาโตกราฟี เพื่อเพิ่มความเข้ากันได้กับตัวทำละลายอินทรีย์ หรือใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อป้องกันหมู่ไฮดรอกซิลในโมเลกุลระหว่างการสังเคราะห์สารอินทรีย์