氯乙酸是一种重要的有机精细化工原料，广泛应用于农药、医药、染料、油田化学品、造纸化学品、纺织助剂、表面活性剂、电镀、香料香精等领域。其主要用途如下。

       （1）农药    氯乙酸可用于生产杀虫剂乐果、氧化乐果、除草剂 2，4－滴丁酯、2，4，5－T、乙草胺、丁草胺、甲草胺、克草胺、硫氰乙酸、萘乙酸、萘乙酸甲酯、喹口恶磷、稻瘟灵、草甘膦以及对氯苯氧乙酸等。对氯苯氧乙酸是一种植物生长调节剂，具有内吸传导作用，能促进或抑制植物生长，有效防止水果、瓜果、茄果类及其它农作物的落花、落果，并有促进早熟、子实膨大，改善果实品质等多项功能。
       （2）羧甲基纤维素和羧甲基淀粉    羧甲基纤维素（CMC）和羧甲基淀粉作为上浆剂、黏结剂、稳定剂、保水剂广泛用于纺织、油田、陶瓷、烟草、建筑等行业。由于我国油田大多处于多次采油期，油田钻井用泥浆助剂对CMC的需求量将大幅度增长，加上CMC的应用领域还在不断拓展，因而对氯乙酸的需求量将稳步上升，成为氯乙酸消耗增长最快领域之一。
       （3）医药    在医药工业，氯乙酸是生产催眠、镇静药巴比妥、VB₆、VA的反应中间体，此外还可用作生产咖啡因、茶碱、肾上腺素、氨基酸、保泰松以及氯喹等的原料。
       （4）染料    在染料工业中，氯乙酸可用于生产阳离子荧光黄4GL、阳离子艳黄10GFF、阳离子深黄GL、分散荧光黄GL、分散荧光黄FFL、分散黄H3GL、防脆硫化黑、还原桃红R、还原大红G、还原桃红3B、还原黑BBN、还原黑BL、合成靛蓝以及萘氨基乙酸等产品。
       （5）有机合成及其它    氯乙酸分子中含有α活泼氢、羧基、氯取代基等多个反应活性高的官能团，容易发生酯化、酰胺化、氨化、氰化、硫氯化、水解等多种化学反应，是重要的有机合成中间体，可用于制备丙二酸、丙二腈、丙二酸酯、巯基乙酸、巯基乙酸酯等精细化学品。氯乙酸的衍生物乙酸甜菜碱是一种很好的两性表面活性剂，主要用于配制洗发香波、护发素及液体洗涤剂；此外，氯乙酸还可用于生产阳离子表面活性剂、高级醇酯类、柔软剂、钙皂分散剂、肌氨酸、氯三乙酸、萘氨基乙酸等，新的应用领域还在不断拓展。近年来，精细有机合成对氯乙酸的需求增长速度较快。