يستخدم 2،4-ثنائي كلورو البيريميدين في تصنيع 4-أريل-5-بيريميدينيل إيميدازول ذات الأهمية الطبية. وهو مادة مثيرة لحساسية الجلد البشري. يخضع لتفاعل اقتران سوزوكي انتقائي منظم خطوة واحدة لإنتاج البيريميدينات ثنائية الأريل. يعتبر 2،4-ثنائي كلورو البيريميدين مركبًا عضويًا وسيطًا رئيسيًا في تصنيع جزيئات صيدلانية متنوعة. يتميز بوجود ذرتي كلور في الموضعين الثاني والرابع من حلقة البيريميدين، مما يسمح بإجراء المزيد من التعديلات والوظائف الكيميائية.