α,α'-Dibromo-o-xylene ใช้หลัก ๆ เป็นสารตัวกลางทางเคมีในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารเคมีหลักในการเตรียมสารประกอบอินทรีย์ต่าง ๆ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์โพลิเมอร์และเรซิน ฟังก์ชันไดบรอมของมันทำให้มีคุณค่าต่อการนำสารเชื่อมขวางมาใช้ในเคมีโพลิเมอร์ ซึ่งช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางความร้อนและทางกลของวัสดุที่ได้ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการผลิตสารเคมีพิเศษ เช่น สารกันไฟและยา โดยอะตอมโบรมีนมีบทบาทสำคัญในการมอบลักษณะเฉพาะให้กับผลิตภัณฑ์ปลายทาง ในงานวิจัย มันถูกใช้เป็นหน่วยย่อยพื้นฐานในการสร้างโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน โดยเฉพาะในการพัฒนาวัสดุใหม่และสารประกอบชีวภาพที่มีฤทธิ์