เทตราเมทิลแอมโมเนียมบราไมด์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาการถ่ายโอนเฟส ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการเกิดปฏิกิริยาระหว่างสารในเฟสที่แตกต่างกัน เช่น ชั้นน้ำและชั้นอินทรีย์ นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมสารประกอบแอมโมเนียมไตรเทอร์นารี ซึ่งมีความสำคัญในแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมต่างๆ ในสาขาเคมีวิเคราะห์ มันทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ใน capillary electrophoresis และ ion-pair chromatography ช่วยในการแยกและวิเคราะห์โมเลกุลที่มีประจุ นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์โพลิเมอร์บางชนิดและเป็นสารลดแรงตึงผิวในการผลิตนาโนอนุภาค บทบาทของมันในการทำให้ระบบคอลลอยด์คงตัวและเพิ่มประสิทธิภาพของปฏิกิริยาเคมีทำให้มีคุณค่าทั้งในกระบวนการวิจัยและอุตสาหกรรม