4-Bromo-5-chloroisoquinoline ถูกนำมาใช้ในงานวิจัยทางเคมีอินทรีย์และเภสัชวิทยา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์สารประกอบใหม่ที่มีศักยภาพทางยา มักใช้เป็นสารตั้งต้นหรือตัวกลางในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยอาจมีบทบาทในการพัฒนายาต้านมะเร็งหรือสารต้านจุลชีพ เนื่องจากโครงสร้างของมันสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพทางชีวภาพ นอกจากนี้ ยังอาจใช้ในการศึกษากลไกการเกิดปฏิกิริยาเคมีหรือการออกแบบตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมี