sec-Butyl bromide ใช้หลักเป็นสารอัลคิลเรติ้งเอเจนต์ในการสังเคราะห์อินทรีย์ ซึ่งนำกลุ่ม sec-butyl เข้าสู่โมเลกุลต่างๆ มักใช้ในการผลิตยา สารเคมีทางการเกษตร และสารเคมีละเอียดอื่นๆ สารนี้ยังนำมาใช้ในงานวิจัยและพัฒนาเพื่อศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาเส้นทางสังเคราะห์ใหม่ นอกจากนี้ ยังเป็นสารกลางในการผลิตสารลดแรงตึงผิวและสารเคมีพิเศษ ความตอบสนองของมันทำให้มีคุณค่าในปฏิกิริยา Grignard และกระบวนการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก