2-Fluoro-4-(methyl-d3)-bromobenzene ถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีที่มีการติดฉลากไอโซโทป (isotope labeling) โดยเฉพาะในงานวิจัยทางเภสัชวิทยาและเคมีชีวภาพ ซึ่งช่วยในการติดตามและศึกษากลไกการทำงานของยาและโมเลกุลชีวภาพ นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตสารประกอบอินทรีย์ที่มีฟลูออรีนและโบรมีน ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์ยาและวัสดุที่มีคุณสมบัติเฉพาะทาง