Cerio chloridas naudojamas naftos katalizatoriuose, automobilių išmetamųjų dujų katalizatoriuose, tarpiniuose produktuose ir kitose pramonės šakose. Tai pagrindinė žaliava retųjų žemių ceriui ruošti elektrolizės ir metalo terminio redukavimo būdu. Retųjų žemių amonio sulfatas ištirpinamas natrio hidrokside, oksiduojamas ore ir išplaunamas praskiesta druskos rūgštimi. Jis gali būti naudojamas metalo korozijos stabdymo srityje.
Cerio chlorido taikymas organinėje sintezėje ir farmacijos tarpiniuose produktuose sulaukia vis daugiau dėmesio. Kaip mes visi žinome, nukleofilinė prisijungimo reakcija tarp Grignardo reagento arba organinio ličio ir karbonilo grupės yra svarbus organinės sintezės žingsnis, o kondensacijos ir jungimosi produktų išeigai įtakos turi šalutinių reakcijų, tokių kaip konjuguotas nesočiųjų aldehidų pridėjimas. ir ketonai. Papildymas apsaugo nuo šių šalutinių reakcijų, padidina derlių ir sutrumpina reakcijos laiką. Kadangi Ce3+ turi stiprų giminingumą deguoniui, jis lengviau jungiasi su deguonies atomu karbonilo grupėje nei Li arba Mg, o organocerio reagento šarmingumas yra mažesnis nei organinio ličio ir Grignardo reagento, kuris karbonilo grupę lengva koordinuoti su karbonilo deguonimi, o tai skatina nukleofilo ir karbonilo grupės prisijungimo reakciją. Todėl organoceris gali reaguoti su didelio atsparumo aldehidais ir ketonais, sudarydamas atitinkamus alkoholius. Tokiu būdu galima susintetinti daug alkoholių.
Esant bevandeniam CeCl3, alkilo, naftaleno grupė, arilo grupė, heterociklinė arilo grupė ir , -nesotusis pakeistas acilsilanas gali reaguoti su vinilo magnio bromidu be šalutinių reakcijų. Industrializavus cerio chlorido paruošimo procesą, jis turi geras taikymo perspektyvas organinės sintezės ir farmacijos tarpinių produktų srityje. Jis gali skatinti įvairias organines reakcijas ir jų taikymą organinėje sintezėje ir farmacinių tarpinių produktų sintezėje. Pridėjus Grignardo reagento arba organinio ličio, galima išvengti šalutinių karbonilo nukleofilinių prisijungimo reakcijų, pagerinant išeigą ir selektyvumą. Tokiu būdu galima susintetinti daug alkoholių. Organoceris taip pat gali reaguoti su nitrilu, sudarydamas tretinius metilamino produktus. Jis gali būti naudojamas organinėje sintezėje.