วาเลริลโบรไมด์ใช้หลักในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในฐานะสารอัลคิเลติงเอเจนต์ ซึ่งนำกลุ่มวาเลริลเข้าไปในสารประกอบต่าง ๆ มีคุณค่าอย่างยิ่งในการผลิตเภสัชภัณฑ์ สารเคมีเกษตร และเคมีภัณฑ์พิเศษ ในกระบวนการผลิตเภสัชภัณฑ์ ทำหน้าที่เป็นสารกลางในการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) ซึ่งช่วยในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปยังภาวะทางระบบประสาทและโรคหัวใจและหลอดเลือด นอกจากนี้ ยังใช้ในการเตรียมเอสเทอร์และอนุพันธ์อื่น ๆ ซึ่งนำไปใช้ในอุตสาหกรรมน้ำหอม รสชาติ และโพลิเมอร์ ความตอบสนองของมันทำให้เป็นรีเอเจนต์สำคัญในงานวิจัยและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับการสร้างโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน