เทตระเพนทิลแอมโมเนียมบราไมด์ ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการถ่ายโอนเฟสในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยช่วยอำนวยความสะดวกในการถ่ายโอนสารตั้งต้นระหว่างเฟสที่ไม่ละลายกัน ทำให้เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาและผลผลิตในกระบวนการต่าง ๆ เช่น การแทนที่นิวคลีโอฟิลิกและการอัลคิเลชัน ในเคมีวิเคราะห์ มันทำหน้าที่เป็นสารจับคู่อิออนเพื่อปรับปรุงการแยกสารประกอบไอออนิกในโครมาโตกราฟี นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้ในการเตรียมของเหลวไอออนิกและเป็นสารลดแรงตึงผิวในงานอุตสาหกรรมบางประเภท บทบาทของมันในการศึกษาด้านไฟฟ้าเคมี โดยเฉพาะการตรวจสอบการขนส่งไอออนและพฤติกรรมของเมมเบรน ก็มีความสำคัญเช่นกัน