3,4-Dibromophenylboronic acid เป็นสารเคมีที่ใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยาคูปปิ้ง-มิยาอูระ (Suzuki-Miyaura coupling) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่สำคัญในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนระหว่างสารประกอบอะริลโบรอนิกแอซิดกับฮาโลอะรีน สารนี้มักใช้ในการสังเคราะห์สารตั้งต้นสำหรับยา เคมีภัณฑ์ทางการเกษตร และวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปใช้ในการพัฒนาสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ยาต้านมะเร็งหรือยาต้านจุลชีพ เนื่องจากโครงสร้างที่มีโบรอนช่วยให้เกิดความเสถียรและความจำเพาะในกระบวนการสังเคราะห์