5-Bromo-2,4-dimethylbenzoic acid หลักๆ แล้วใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางในการผลิตเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตรต่างๆ หมู่ฟังก์ชันบรอมีนและกรดคาร์บอกซิลิกทำให้เป็นบล็อกก่อสร้างที่หลากหลายสำหรับการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น มักใช้ในการพัฒนาส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) เนื่องจากความสามารถในการนำเสนอโครงสร้างเฉพาะเข้าไปในผู้สมัครยา นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษาปฏิกิริยาเคมีและกลไกที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบอะโรมาติก การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงวิทยาศาสตร์วัสดุ ซึ่งอาจใช้ในการสังเคราะห์โพลิเมอร์หรือสารเคลือบพิเศษ