Principiul de reacție al anhidridei tetracloroftalice se bazează pe efectul puternic de retragere a electronilor-al atomului de clor asupra inelului benzenic, ceea ce face gruparea anhidridă mai susceptibilă la reacțiile de substituție nucleofilă. Atomul de clor din molecula sa poate participa la reacțiile de polimerizare printr-un mecanism de radicali liberi, în timp ce gruparea anhidridă poate suferi reacții de esterificare/amidare cu alcooli/amine. Acest compus poate suferi decarboxilare la temperaturi ridicate pentru a genera derivați de tetraclorbenzen.
Structura unică a acestei anhidride o face un monomer de-înaltă calitate pentru sintetizarea polimerilor precum poliimidele și poate servi, de asemenea, ca element cheie pentru intermediarii coloranților. Industrial, este produs în mod obișnuit utilizând procesul de clorinare directă a anhidridei ftalice, care necesită un control strict al temperaturii și al debitului de gaz de clor.
Principiul din spatele utilizării sale ca intermediar în sinteza organică constă în reactivitatea ridicată a inelului său anhidridă, care suferă cu ușurință reacții de deschidere{0}}ciclului cu nucleofilii (cum ar fi aminele, alcoolii și hidroxilaminele) pentru a genera derivați precum amide, esteri și acizi. Simultan, atomul de clor de pe inelul benzenic poate participa la reacțiile de substituție nucleofilă sau de cuplare, făcându-l un intermediar important în sinteza coloranților (cum ar fi pigmenții de ftalocianină și coloranții pe bază de taliu-), pesticidelor (cum ar fi ftalații de blast de orez) și farmaceutice.
