يستخدم كلوريد الميثان سلفونيل في تصنيع الكيماويات الزراعية والتصويرية، والمواد الوسيطة الصيدلانية. يعمل كعامل تثبيت، ومحفز، وعامل معالجة وكلورة، وسلفونيل للكحولات لتكوين إسترات الميثان سلفونات التي تعتبر وسيطة في تفاعلات الاستبدال، والإزالة، والاختزال، وإعادة الترتيب مثل إعادة ترتيب بيكمان. وهو كاشف عضوي متعدد الاستخدامات يستخدم كعامل سلفنة للكحولات لتكوين ميسيلات (إسترات الميثان سلفونات)، ويستخدم في تفاعلات مختلفة بما في ذلك الاستبدال النكليوفيلي، والإضافة الحلقية، واستراتيجيات الحماية/إزالة الحماية. كما يلعب دوراً في التركيبات الفراغية الموجهة، حيث يسهل تحولات مجموعات وظيفية رئيسية. يعود تفاعله إلى الطبيعة الساحبة للإلكترونات لمجموعة السلفونيل، مما يجعله مفيداً لتنشيط مجموعات مغادرة أو تثبيت وسائط في مسارات تركيبية متعددة الخطوات.