2-Bromoethanol-1,1,2,2-d4 ใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบเดียเทอเรต (deuterated compounds) สำหรับการวิจัยและพัฒนายาในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม โดยการติดฉลากไอโซโทปเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการติดตามเส้นทางการเผาผลาญและการศึกษากลไกของยา มันทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในเคมีอินทรีย์สำหรับการสร้างโมเลกุลซับซ้อนที่มีอะตอมเดียเทอเรียม ซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรและความจำเพาะของปฏิกิริยาเคมี นอกจากนี้ ยังนำไปใช้ในสเปกโทรสโกปี NMR ในฐานะสารตั้งต้นที่ติดฉลาก เพื่อช่วยในการวิเคราะห์โครงสร้างและพลวัตของโมเลกุลอย่างละเอียด การนำไปใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุรวมถึงการพัฒนาโพลิเมอร์ขั้นสูงและสารเคลือบที่มีคุณสมบัติปรับปรุงได้จากการรวมเดียเทอเรียม