2,3,4-Tribromothiophene ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีอื่น ๆ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมเคมีอินทรีย์ มันถูกนำมาใช้ในการผลิตสารประกอบที่มีธาตุโบรมีน ซึ่งมักใช้ในกระบวนการผลิตสารหน่วงไฟ (flame retardants) สำหรับวัสดุต่าง ๆ เช่น พลาสติกและโฟม นอกจากนี้ยังอาจใช้ในการวิจัยและพัฒนายาเนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลที่เฉพาะเจาะจงของมัน ซึ่งสามารถนำไปสู่การค้นพบสารออกฤทธิ์ใหม่ ๆ ในทางเภสัชวิทยา