Trifluoromethanesulfonyl bromide ใช้หลักในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในฐานะตัวเรขา (reagent) สำหรับการนำกลุ่ม trifluoromethanesulfonyl เข้าสู่โมเลกุล กลุ่มนี้มีความสามารถในการดึงอิเล็กตรอนสูง ทำให้มีคุณค่าในการปรับเปลี่ยนปฏิกิริยาและความเสถียรของสารประกอบ มักถูกนำมาใช้ในการเตรียม triflates ซึ่งเป็นสารกลางที่สำคัญในปฏิกิริยาเคมีหลากหลาย รวมถึงปฏิกิริยาการจับคู่ข้าม (cross-coupling reactions) และกระบวนการพอลิเมอไรเซชัน นอกจากนี้ ยังสามารถทำหน้าที่เป็นสาร brominating agent เพื่อนำอะตอมโบรมีนเข้าสู่สารอินทรีย์ การประยุกต์ใช้ขยายไปสู่ภาคอุตสาหกรรมเภสัชกรรม โดยใช้ในการสังเคราะห์โมเลกุลซับซ้อนที่มีคุณสมบัติทางยารักษา ลักษณะที่เป็น electrophile ที่แข็งแกร่งของสารนี้ยังทำให้เหมาะสมสำหรับการพัฒนาวัสดุขั้นสูงและสารเคมีพิเศษ