Een belangrijke toepassing van n-butylchloride is de productie van n-butyllithium (meestal eenvoudigweg n-BuLi genoemd), waar veel vraag naar is en een groot aantal toepassingen kent. De synthese verloopt analoog aan de productie van klassieke Grignard-verbindingen, door 1-chloorbutaan te laten reageren met metallisch lithium (in de vorm van chips of als poeder) met uitsluiting van water in diethylether.

Butyllithium is op zijn beurt van groot belang in de moderne organische synthetische chemie als sterke base en lithiëringsreagens. Het wordt in de kunststofindustrie gebruikt als reagens bij de productie van natuurlijk rubber uit isopreen: bij anionische ketenpolymerisatie initieert het de reactie om styreen-isopreen-styreenblokcopolymeren te produceren die worden gebruikt voor autobanden, schoenzolen of afdichtingen.

Andere toepassingsgebieden van butyllithium zijn te vinden in de landbouwchemie en speciale chemicaliën. In de farmacie is n-BuLi een belangrijk onderdeel voor de synthese van geneesmiddelen voor de behandeling van hartziekten (cholesterol, hoge bloeddruk), obesitas en andere.

Vanwege zijn goede oplossende eigenschappen is 1-chloorbutaan ook een veelgebruikt oplosmiddel en extractiemiddel. Het wordt ook gebruikt in hoogwaardige vloeistofchromatografie en spectrofotometrie.

n-Butylchloride kan ook worden gebruikt als alkyleringsreagens om een ​​butylgroep te introduceren in organische syntheses (bijvoorbeeld voor ionische vloeistoffen), maar ook voor sommige esters en weekmakers, voor pesticiden of oppervlakteactieve stoffen. De diergeneeskunde kent 1-chloorbutaan als werkzame stof tegen wormen.

Bovendien is 1-chloorbutaan nodig als tussenproduct voor de productie van organotinverbindingen.

1-chloorbutaan wordt geleverd in stalen vaten met polyethyleen voeringen. In de gesloten originele verpakking is het onbeperkt houdbaar.