3,4-Dibromotetrahydrothiophene 1,1-dioxide ใช้หลัก ๆ ในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตรหลากหลายชนิด โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถนำอะตอมโบรมีนเข้าไปในโมเลกุลเป้าหมาย ส่งเสริมการพัฒนาสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการสังเคราะห์ฮีเทอโรไซเคิลที่มีธาตุกำมะถัน ซึ่งมีความสำคัญในเคมียารักษาเพื่อการออกแบบยาที่มีกิจกรรมทางชีวภาพเฉพาะ ความเสถียรและความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาของมันทำให้เป็นสารเคมีที่มีคุณค่าต่อการนำไปใช้ในงานวิจัยและการประยุกต์ในอุตสาหกรรม