เตตราเพนทิลแอมโมเนียมบราไมด์ ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแบบถ่ายโอนเฟสในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยช่วยอำนวยความสะดวกในการถ่ายโอนสารตั้งต้นระหว่างเฟสที่ไม่ละลายกัน เช่น ชั้นน้ำและชั้นอินทรีย์ เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาและผลผลิต สารนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก โดยช่วยในการถ่ายโอนไอออนลบไปยังสารอินทรีย์อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ยังใช้เป็นสารจับคู่อิออนในเทคนิคโครมาโทกราฟี เช่น โครมาโทกราฟีแบบจับคู่อิออน เพื่อปรับปรุงการแยกสารไอออนิกและสารที่มีขั้ว นอกจากนี้ ยังนำไปใช้ในการเตรียมของเหลวไอออนิก และเป็นสาร стабилизаторในการสังเคราะห์อนุภาคนาโน บทบาทในงานวิจัยทางไฟฟ้าเคมีก็สำคัญ โดยทำหน้าที่เป็นสารเติมแต่งในอิเล็กโทรไลต์เพื่อปรับปรุงค่าการนำไฟฟ้าและความเสถียรในระบบไฟฟ้าเคมีต่างๆ