2,4-Dibromo-2,4-dimethyl-3-pentanone ใช้หลักๆ เป็นสารกลางที่ทำปฏิกิริยาในการสังเคราะห์อินทรีย์ มีบทบาทสำคัญในการผลิตยาและสารเคมีเกษตรต่างๆ อะตอมโบรมีนทำให้เป็นสารเคมีที่มีค่าต่อปฏิกิริยาโบรมีเนชัน ซึ่งช่วยในการนำโบรมีนเข้าไปในสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ นอกจากนี้ ยังนำมาใช้ในการพัฒนาสารกันไฟ โดยโครงสร้างของมันช่วยเพิ่มความต้านทานต่อไฟของวัสดุ ในงานวิจัย ทำหน้าที่เป็นหน่วยย่อยสำหรับสังเคราะห์โมเลกุลซับซ้อน โดยเฉพาะในการศึกษาด้านเคมีคีโตนและสารประกอบฮาโลเจน การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่การเตรียมสารเคมีเฉพาะทางที่ใช้ในอุตสาหกรรม เช่น การเคลือบ สารยึดติด และโพลิเมอร์