p-Toluenesulfonyl chloride ใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารเคมีหลักสำหรับการนำกลุ่ม tosyl เข้าสู่โมเลกุล ซึ่งทำหน้าที่เป็นกลุ่มปกป้องสำหรับแอลกอฮอล์และอะมีน โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีคุณค่าต่อการสังเคราะห์เปปไทด์ ซึ่งช่วยในการปกป้องกลุ่มอะมีโน่ระหว่างการสร้างพันธะเปปไทด์ นอกจากนี้ ยังใช้ในการเตรียมซัลโฟนาไมด์ ซึ่งมีความสำคัญในการประยุกต์ใช้ทางเภสัชกรรมเนื่องจากคุณสมบัติต้านแบคทีเรีย สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์สีย้อม โพลิเมอร์ และสารเคมีละเอียดอื่นๆ โดยใช้ความสามารถในการทำหน้าที่เป็นสาร sulfonating ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม มักใช้ในการปรับเปลี่ยนโพลิเมอร์เพื่อเพิ่มคุณสมบัติ ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับ nucleophiles ทำให้เป็นเครื่องมือที่หลากหลายในกระบวนการแปลงเคมีต่างๆ สนับสนุนการสร้างโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน