嘧啶类化合物是一类重要的含氮杂环化合物，由于其结构特殊，使得嘧啶类化合物具有很高的生物活性，该类化合物具有抗真菌、促进植物生长调节的作用。近年来，作为农药的嘧啶类化合物层出不穷，包括杀虫剂、除草剂和杀菌剂。2-氯-5-羟基嘧啶是合成2-(取代苯氧基)-5-羟基嘧啶类化合物的重要原料，广泛应用于抗真菌等有机化学和药物化学领域。

2-氯-5-羟基嘧啶主要作为医药生物化工中间体。

2-氯-5-羟基嘧啶是合成具有抗焦虑活性的丁螺酮衍生物的中间体。2-氯-5-羟基嘧啶是有机合成中间体和医药中间体，可用于实验室研发中有机合成过程和化工医药合成过程中。