4-Bromobutyronitrile ใช้หลัก ๆ เป็นสารกลางในการสังเคราะห์อินทรีย์ มีบทบาทสำคัญในการผลิตเภสัชภัณฑ์ สารเคมีเกษตร และสารเคมีพิเศษอื่น ๆ สารประกอบนี้มักใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเตอโรไซคลิก ซึ่งจำเป็นต่อการพัฒนายา นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นบล็อกก่อสร้างสำหรับสร้างโมเลกุลซับซ้อนในเคมียารักษา ความตอบสนองของมัน โดยเฉพาะอะตอมโบรมีน ทำให้มีคุณค่าต่อปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก ซึ่งช่วยให้เกิดพันธะคาร์บอน-ไนโตรเจนและคาร์บอน-คาร์บอน สารเคมีนี้ยังใช้ในการเตรียมโพลิเมอร์และวัสดุที่มีคุณสมบัติฟังก์ชันเฉพาะ