โคบอลต์เตตราคาร์บอนิลไดเมอร์ ใช้หลักๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยา มีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาคาร์บอนิเลชัน โดยช่วยอำนวยการเพิ่มคาร์บอนมอนอกไซด์เข้าไปในสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งในการผลิตอัลดีไฮด์ คีโตน และกรดคาร์บอกซิลิก นอกจากนี้ ยังใช้ในกระบวนการไฮโดรฟอร์มิลเลชัน ซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตแอลกอฮอล์และอนุพันธ์อื่นๆ ในอุตสาหกรรมเคมี ความสามารถในการเป็นแหล่งโคบอลต์ในระบบตัวเร่งปฏิกิริยาต่างๆ ทำให้มีคุณค่าในการพัฒนายา สารเคมีละเอียด และโพลิเมอร์