Reaksjonsprinsippet til tetraklorftalsyreanhydrid er basert på den sterke elektron--tiltrekkende effekten av kloratomet på benzenringen, noe som gjør anhydridgruppen mer mottakelig for nukleofile substitusjonsreaksjoner. Kloratomet i molekylet kan delta i polymerisasjonsreaksjoner via en friradikalmekanisme, mens anhydridgruppen kan gjennomgå forestrings-/amideringsreaksjoner med alkoholer/aminer. Denne forbindelsen kan gjennomgå dekarboksylering ved høye temperaturer for å generere tetraklorbenzenderivater.
Den unike strukturen til dette anhydridet gjør det til en monomer av høy-kvalitet for syntetisering av polymerer som polyimider, og den kan også tjene som en nøkkelbyggestein for fargestoffmellomprodukter. Industrielt produseres det vanligvis ved å bruke den direkte kloreringsprosessen av ftalsyreanhydrid, noe som krever streng kontroll av temperatur og klorgassstrømningshastighet.
Prinsippet bak bruken som et mellomprodukt i organisk syntese ligger i den høye reaktiviteten til anhydridringen, som lett gjennomgår ring-åpningsreaksjoner med nukleofiler (som aminer, alkoholer og hydroksylaminer) for å generere derivater som amider, estere og syrer. Samtidig kan kloratomet på benzenringen delta i nukleofile substitusjons- eller koblingsreaksjoner, noe som gjør det til et viktig mellomprodukt i syntesen av fargestoffer (som ftalocyaninpigmenter og tallium-baserte fargestoffer), plantevernmidler (som risblastftalater) og farmasøytiske midler.
