4-Bromoisoindoline hydrochloride ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการสังเคราะห์สารเคมี โดยเฉพาะในวงการเภสัชกรรมและเคมีอินทรีย์ มันเป็นสารตั้งต้นที่สำคัญในการผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ และใช้ในการพัฒนายาใหม่ๆ นอกจากนี้ยังถูกใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาเคมีและกลไกการทำงานของโมเลกุลในห้องปฏิบัติการวิจัย อีกทั้งยังมีบทบาทในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีโครงสร้างซับซ้อน ซึ่งเป็นประโยชน์ในการพัฒนาวัสดุและเทคโนโลยีใหม่ๆ