4-BROMO-3,3-DIMETHYLINDOLIN-2-ONE ถูกใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างซับซ้อน โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ยาและสารเคมีทางการเกษตร มักใช้ในปฏิกิริยาเคมีเพื่อสร้างโครงสร้างอินโดลิน-2-โอน์ ซึ่งเป็นโครงสร้างหลักที่พบในสารประกอบหลายชนิดที่มีศักยภาพในการรักษาโรค นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาวิจัยทางเคมีเพื่อพัฒนาสารใหม่ที่มีคุณสมบัติเฉพาะทาง เช่น สารต้านอนุมูลอิสระหรือสารยับยั้งเอนไซม์