4-Bromobenzo[d]oxazole ใช้หลัก ๆ เป็นสารตั้งต้นที่หลากหลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการพัฒนายาและสารเคมีเกษตร โครงสร้างของมันทำให้มีคุณค่าในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน โดยเฉพาะในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิก มันมักถูกใช้ในการเตรียมสารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ รวมถึงผู้สมัครยาที่มีศักยภาพในการกำหนดเป้าหมายโรคต่าง ๆ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นบล็อกก่อสร้างในการสร้างสีย้อมเรืองแสงและวัสดุทางแสง เนื่องจากความสามารถในการเข้าร่วมกระบวนการโฟโตฟิสิกส์ อะตอมโบรมีนของมันยังช่วยให้สามารถปรับแต่งเพิ่มเติมผ่านปฏิกิริยาครอส-คัปปลิ้ง ทำให้เป็นส่วนประกอบสำคัญในเคมียารักษาและการวิจัยวิทยาศาสตร์วัสดุ