กรด 4-บรอมโมบิวต์-2-อีโนอิก ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นบล็อกก่อสร้างที่หลากหลายสำหรับการเตรียมสารประกอบเคมีต่างๆ มันทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยา โดยใช้ในการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) และผู้สมัครยาอื่นๆ สารนี้ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาสารเคมีเกษตร สนับสนุนการสร้างสารกำจัดวัชพืช ยาฆ่าแมลง และยาฆ่าเชื้อรา นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์โพลิเมอร์และสารเคมีพิเศษ กลุ่มบรอมีนและกรดคาร์บอกซิลิกที่ทำปฏิกิริยาได้ทำให้เหมาะสำหรับปฏิกิริยาการจับคู่ ช่วยให้เกิดโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน