4-Phenyl-1,2,3,4-tetrahydroquinoline มีการนำไปใช้ในวงการเคมีอินทรีย์อย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฐานะสารกลางสำคัญในการผลิตเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตร โครงสร้างของมันมีคุณค่าในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน โดยเฉพาะในการพัฒนาสารประกอบที่มีคุณสมบัติบำบัดที่เป็นไปได้ มันมักถูกใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ซึ่งมีความสำคัญในกระบวนการค้นพบยาเนื่องจากกิจกรรมทางชีวภาพ นอกจากนี้ ยังใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ใหม่ การประยุกต์ใช้ขยายไปสู่วิทยาศาสตร์วัสดุ โดยมีส่วนช่วยในการออกแบบเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์และวัสดุฟังก์ชันอื่น ๆ โครงสร้างของมันมีความคล้ายคลึงกับสารประกอบธรรมชาติหลายชนิด ทำให้เป็นสารตั้งต้นที่สำคัญในการพัฒนายาใหม่ ๆ เช่น ยาต้านมะเร็งและยาต้านการอักเสบ