Используется для получения немодифицированных эпоксидных смол, полимерных синтетических материалов, некоторые из которых применяются в системах водоочистки. Служит реагентом в процессах производства красителей, поверхностно-активных веществ, смазок, эмульгаторов, пластификаторов, медицинских препаратов, фумигантов. Растворяет смолы, целлюлозу, лакокрасочные материалы и проч.
В воздух рабочих зон попадает в виде паров, относится к высокотоксичным веществам 2-го класса опасности. Персонал цехов, где получают и перерабатывают хлорметилоксиран, обязан пользоваться специальными средствами защиты кожи и глаз. Ингаляционное проникновение в организм вызывает острые и хронические отравления. Соединение обладает интенсивным сенсибилизирующим и раздражающим действием. Вызывает сильное слезотечение, головокружение, тошноту, не исключен отек легких.
Для определения массовой концентрации хлорметилоксирана лаборатория Веста проводит анализ воздуха рабочих зон. При этом используется фотометрический и газохроматографический методы. Максимальная разовая ПДК составляет 2 мг/куб. м, среднесменная – 1 мг/куб. м.