5-Bromo-2,3-dihydro-1,4-benzodioxane ถูกนำมาใช้หลัก ๆ ในสาขาการสังเคราะห์อินทรีย์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในการผลิตยาและสารเคมีเกษตรต่างๆ โครงสร้างของมันซึ่งมีอะตอมโบรมีนและวงแหวนเบนโซไดออกเซน ทำให้เป็นหน่วยย่อยที่มีคุณค่าสำหรับการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น ในเคมียารักษาโรค มันมักถูกใช้ในการพัฒนาสารประกอบที่เล็งเป้าไปยังความผิดปกติทางระบบประสาท เนื่องจากความสามารถในการโต้ตอบกับตัวรับเฉพาะในสมอง นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์สารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง ซึ่งคุณสมบัติทางเคมีของมันช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ในการควบคุมพืชที่ไม่ต้องการและศัตรูพืช นักวิจัยยังสำรวจศักยภาพของมันในการสร้างวัสดุใหม่ที่มีคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์หรือทางแสงโดยเฉพาะ โดยใช้กรอบโมเลกุลที่ไม่เหมือนใคร