Axit cloroacetic được sử dụng trong sản xuất ete xenlulo (được sử dụng chủ yếu để khoan bùn, chất tẩy rửa, thực phẩm và dược phẩm), làm chất diệt cỏ và chất làm rụng lá sau, và trong sản xuất glycine và axit thioglycolic.
Hầu hết axit chloroacetic được sản xuất được sử dụng để sản xuất hàng trăm nghìn tấn carboxymethyl cellulose hàng năm
Một ứng dụng chính khác là sản xuất thuốc diệt cỏ. Sản xuất các loại thuốc nhuộm và hóa chất hữu cơ khác. Điều chế dẫn xuất kim loại.