Принципът на реакцията на тетрахлорофталния анхидрид се основава на силния електроно{0}}оттеглящ ефект на хлорния атом върху бензеновия пръстен, което прави анхидридната група по-податлива на реакции на нуклеофилно заместване. Хлорният атом в неговата молекула може да участва в реакции на полимеризация чрез свободен радикален механизъм, докато анхидридната група може да претърпи реакции на естерификация/амидиране с алкохоли/амини. Това съединение може да претърпи декарбоксилиране при високи температури, за да генерира производни на тетрахлоробензен.
Уникалната структура на този анхидрид го прави високо{0}}качествен мономер за синтезиране на полимери като полиимиди и може също така да служи като ключов градивен елемент за междинни багрила. Индустриално той обикновено се произвежда чрез процеса на директно хлориране на фталов анхидрид, изискващ строг контрол на температурата и скоростта на потока на хлорния газ.
Принципът зад използването му като междинен продукт в органичния синтез се крие във високата реактивност на неговия анхидриден пръстен, който лесно претърпява реакции-отваряне на пръстен с нуклеофили (като амини, алкохоли и хидроксиламини) за генериране на производни като амиди, естери и киселини. Едновременно с това хлорният атом на бензеновия пръстен може да участва в реакции на нуклеофилно заместване или свързване, което го прави важен междинен продукт в синтеза на багрила (като фталоцианинови пигменти и багрила на базата на талий-), пестициди (като фталати от оризови бласти) и фармацевтични продукти.
