ฟอสฟอรัสไตรบโรไมด์ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารเคมีในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการแปลงแอลกอฮอล์เป็นอัลคิลบโรไมด์ การแปลงนี้นับเป็นขั้นตอนสำคัญในการเตรียมสารประกอบอินทรีย์หลากหลาย รวมถึงยาและสารเคมีเกษตร นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์บโรโมอัลเคน ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารกลางในการผลิตสารเคมีอื่นๆ และมีบทบาทในการเตรียมสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัส ซึ่งนำไปใช้ในสารกันไฟและพลาสติไซเซอร์ คุณสมบัติการบโรมีนที่แรงทำให้มีคุณค่าในห้องปฏิบัติการสำหรับการนำอะตอมบรอมเข้าไปในโมเลกุลอินทรีย์ เพื่ออำนวยความสะดวกในการปรับเปลี่ยนทางเคมีต่อไป