4-(2-Bromophenyl)butanoic acid ใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเตรียมสารกลางเภสัชภัณฑ์ (pharmaceutical intermediates) โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักสำคัญในการพัฒนาสารประกอบที่มีศักยภาพในการนำไปใช้ทาง درمانی กลุ่ม bromophenyl ของสารนี้ช่วยให้สามารถปรับแต่งโครงสร้างเพิ่มเติมผ่านปฏิกิริยาการจับคู่ข้าม (cross-coupling reactions) ทำให้มีคุณค่าต่อการวิจัยเคมีทางการแพทย์ (medicinal chemistry research) นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษายับยั้งเอนไซม์ (enzyme inhibitors) และตัวปรับตัวรับ (receptor modulators) ซึ่งช่วยสนับสนุนกระบวนการค้นพบยา (drug discovery processes)