2-Chloro-1,3,4-thiadiazole ใช้หลักๆ ในการสังเคราะห์สารเคมีทางการเกษตร โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการผลิตสารกำจัดวัชพืชและสารป้องกันเชื้อรา ให้การควบคุมศัตรูพืชที่มีประสิทธิภาพในภาคเกษตร นอกจากนี้ยังนำมาใช้ในการพัฒนายาในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม โดยเฉพาะในการสร้างสารประกอบที่มีคุณสมบัติต้านจุลชีพและต้านการอักเสบ นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุ ซึ่งช่วยในการผลิตโพลิเมอร์และสารเคลือบผิวที่มีความทนทานและต้านทานต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น ความหลากหลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ทำให้มีคุณค่าต่อการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนในงานวิจัยและการตั้งค่าอุตสาหกรรม