O princípio de reação do anidrido tetracloroftálico é baseado no forte efeito de retirada de elétrons do átomo de cloro no anel de benzeno, o que torna o grupo anidrido mais suscetível a reações de substituição nucleofílica. O átomo de cloro em sua molécula pode participar de reações de polimerização através de um mecanismo de radical livre, enquanto o grupo anidrido pode sofrer reações de esterificação/amidação com álcoois/aminas. Este composto pode sofrer descarboxilação em altas temperaturas para gerar derivados de tetraclorobenzeno.
A estrutura única desse anidrido o torna um monômero de alta{0}}qualidade para a síntese de polímeros como poliimidas, e também pode servir como um componente essencial para corantes intermediários. Industrialmente, é normalmente produzido usando o processo de cloração direta do anidrido ftálico, exigindo controle rigoroso da temperatura e da vazão do gás cloro.
O princípio por trás de seu uso como intermediário na síntese orgânica reside na alta reatividade de seu anel anidrido, que prontamente sofre reações de abertura de anel com nucleófilos (como aminas, álcoois e hidroxilaminas) para gerar derivados como amidas, ésteres e ácidos. Simultaneamente, o átomo de cloro no anel de benzeno pode participar de reações de substituição ou acoplamento nucleofílico, tornando-o um importante intermediário na síntese de corantes (como pigmentos de ftalocianina e corantes à base de tálio-), pesticidas (como ftalatos de arroz) e produtos farmacêuticos.
