8-Bromo-cAMP ถูกใช้อย่างกว้างขวางในการวิจัยทางชีววิทยาและเภสัชวิทยาเพื่อศึกษากระบวนการส่งสัญญาณภายในเซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบทบาทของ cAMP (cyclic adenosine monophosphate) ซึ่งเป็นสารสื่อสัญญาณระดับที่สองที่สำคัญในกระบวนการสื่อสารภายในเซลล์ 8-Bromo-cAMP เป็นอะนาล็อกที่เสถียรของ cAMP ทำให้สามารถใช้ในการศึกษาผลกระทบของ cAMP ต่อการทำงานของโปรตีน kinase A (PKA) และกระบวนการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณของเซลล์

นอกจากนี้ 8-Bromo-cAMP ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษาการควบคุมการแสดงออกของยีน การเปลี่ยนแปลงทางเมแทบอลิซึม การแยกตัวของเซลล์ และกระบวนการทางสรีรวิทยาต่างๆ เช่น การทำงานของเซลล์ประสาท การกระทำของฮอร์โมน และการปรับเปลี่ยนการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน เนื่องจากมีความเสถียรสูงกว่า cAMP ตามธรรมชาติและทนต่อการย่อยสลายโดย phosphodiesterases จึงทำให้เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และทางการแพทย์ โดยเฉพาะในงานทดลองที่ต้องการการจัดการระดับ cAMP โดยตรงเพื่อสังเกตการตอบสนองของเซลล์