4-ไนโตรฟีนอลสามารถเตรียมได้โดยการไนเตรตฟีนอลโดย ใช้ กรดไนตริกเจือจางที่อุณหภูมิห้อง ปฏิกิริยาจะให้ผลผลิตเป็นส่วนผสมของ2-ไนโตรฟีนอลและ 4-ไนโตรฟีนอล

4-ไนโตรฟีนอลสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ค่า pHได้ สารละลายของ 4-ไนโตรฟีนอลจะไม่มีสีเมื่อค่า pH ต่ำกว่า 5.4 และมีสีเหลืองเมื่อค่า pH สูงกว่า 7.5 ^{[ 5 ]}คุณสมบัติการเปลี่ยนสีนี้ทำให้สารประกอบนี้มีประโยชน์ในการใช้เป็นตัวบ่งชี้ค่า pHสีเหลืองของรูปแบบ 4-ไนโตรฟีนอลเลต (หรือ 4-ไนโตรฟีนอกไซด์ ) เกิดจากการดูดกลืนแสงสูงสุดที่405  นาโนเมตร ( ε =18.3 ถึง 18.4  mM ^-1 ·cm ^-1ในด่างเข้มข้น) ^{[ 6 ]}ในทางตรงกันข้าม 4-ไนโตรฟีนอลมีการดูดกลืนแสงที่อ่อนที่405  นาโนเมตร ( ε =0.2  mM ^-1 ·cm ^-1 ). ^{[ 6 ]} จุดไอโซสเบสติกสำหรับ 4-ไนโตรฟีนอล/4-ไนโตรฟีนอกไซด์อยู่ที่348  นาโนเมตรโดยมี ( ε =5.4  mM ^-1 ·cm ^-1 ). ^{[ 7 ]}

• 4-ไนโตรฟีนอลเป็นสารตัวกลางในการสังเคราะห์พาราเซตามอลโดยจะถูกรีดิวซ์เป็น4-อะมิโนฟีนอลจากนั้นจึงทำการอะซิทิเลชันด้วยอะซิติกแอนไฮไดรด์^{[ 8 ]}
• 4-ไนโตรฟีนอลใช้เป็นสารตั้งต้นในการเตรียมฟีนีทิดีนและอะซีโตฟีนีทิดีนตัวบ่งชี้ และวัตถุดิบสำหรับสารฆ่าเชื้อราการสะสมทางชีวภาพของสารประกอบนี้เกิดขึ้นได้ยาก
• ในการสังเคราะห์เปปไทด์อนุพันธ์เอสเทอร์คาร์บอกซิเลตของ 4-ไนโตรฟีนอลอาจทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบที่กระตุ้นแล้วสำหรับการสร้างหมู่เอไมด์

ในห้องปฏิบัติการ ใช้เพื่อตรวจจับการมีอยู่ของ กิจกรรม อัลคาไลน์ฟอสฟาเตสโดยการไฮโดรไลซิสของPNPPในสภาวะเบส การมีอยู่ของเอนไซม์ไฮโดรไลติกจะทำให้ภาชนะปฏิกิริยาเปลี่ยนเป็นสีเหลือง^{[ 9 ]}

4-ไนโตรฟีนอลเป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการแตกตัวด้วยเอนไซม์ของสารตั้งต้นสังเคราะห์หลายชนิด เช่น 4-ไนโตรฟีนิลฟอสเฟต (ใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับอัลคาไลน์ฟอสฟาเตส ), 4-ไนโตรฟีนิลอะซิเตต (สำหรับคาร์บอนิกแอนไฮดราส ), 4-ไนโตรฟีนิล-β- D-กลูโคไพราโนไซด์ และอนุพันธ์ของน้ำตาลอื่นๆ ที่ใช้ในการทดสอบ เอนไซม์ ไกลโคซิ เดสต่างๆ ปริมาณของ 4-ไนโตรฟีนอลที่ผลิตโดยเอนไซม์ เฉพาะ ใน présence ของสารตั้งต้นที่เกี่ยวข้องสามารถวัดได้ด้วยเครื่องสเปกโทรโฟโตมิเตอร์ที่หรือประมาณ405  นาโนเมตรและใช้เป็นตัวชี้วัดโดยประมาณสำหรับปริมาณกิจกรรมของเอนไซม์ในตัวอย่าง

การวัดกิจกรรมของเอนไซม์อย่างแม่นยำจำเป็นต้องให้ผลิตภัณฑ์ 4-ไนโตรฟีนอลถูกกำจัดโปรตอนออกไปอย่างสมบูรณ์ โดยอยู่ในรูปของ 4-ไนโตรฟีโนเลต เนื่องจาก 4-ไนโตรฟีนอลมีการดูดกลืนแสงต่ำที่อุณหภูมิ405  นาโนเมตรการแตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ของหมู่ฟังก์ชันแอลกอฮอล์ส่งผลต่อการคอนจูเกชันของพันธะไพบนสารประกอบ คู่อิเล็กตรอนเดี่ยวจากออกซิเจนสามารถกระจายตัวผ่านการคอนจูเกชันไปยังวงแหวนเบนซีนและหมู่ไนโตร เนื่องจากความยาวของระบบคอนจูเกตส่งผลต่อสีของสารประกอบอินทรีย์ การเปลี่ยนแปลงการแตกตัวเป็นไอออนนี้ทำให้ 4-ไนโตรฟีนอลเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อถูกดีโปรตอนอย่างสมบูรณ์และอยู่ในรูปของ 4-ไนโตรฟีนอลเลต^{[ 10 ]}

ข้อผิดพลาดทั่วไปในการวัดกิจกรรมของเอนไซม์โดยใช้สารตั้งต้นเหล่านี้คือการทำการทดสอบที่ค่า pH เป็นกลางหรือเป็นกรดโดยไม่คำนึงว่าผลิตภัณฑ์ที่มีสีเพียงบางส่วนเท่านั้นที่แตกตัวเป็นไอออน ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยการหยุดปฏิกิริยาด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) หรือเบสที่แรงอื่นๆ ซึ่งจะเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ทั้งหมดให้เป็น 4-ไนโตรฟีนอกไซด์ ค่า pH สุดท้ายต้องมากกว่าประมาณ 9.2 เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มากกว่า 99% แตกตัวเป็นไอออน หรืออีกทางหนึ่งสามารถวัดกิจกรรมของเอนไซม์ได้ที่348  นาโนเมตรคือจุดไอโซสเบสติกของ 4-ไนโตรฟีนอล/4-ไนโตรฟีนอกไซด์