ใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการเตรียมเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตร อะตอมโบรมีนหลายตัวช่วยให้เกิดปฏิกิริยาการแทนที่แบบเลือกเฉพาะ ทำให้มีคุณค่าในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน ใช้บ่อยในปฏิกิริยาการจับคู่ข้าม เช่น ปฏิกิริยา Suzuki หรือ Heck เพื่อสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอน นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบอะโรมาติกที่ถูกฟังก์ชันนัไลซ์และพอลิเมอร์ที่ต้องการการควบคุมปฏิกิริยา โครงสร้าง bis(bromomethyl) ช่วยให้สามารถนำเสนอจุดปฏิกิริยาสองจุด ซึ่งมีประโยชน์ในการสร้างเดนดริเมอร์หรือพอลิเมอร์แบบเครือข่าย