4-Bromoisoquinoline 2-oxide ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในด้านการวิจัยและพัฒนายา เนื่องจากมีโครงสร้างทางเคมีที่เหมาะสำหรับการออกแบบและสังเคราะห์สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ มักถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการสร้างสารประกอบใหม่ที่มีศักยภาพในการรักษาโรคต่าง ๆ เช่น โรคมะเร็ง โรคติดเชื้อ และโรคทางระบบประสาท นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาเพื่อนำไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์สารเคมีที่มีความซับซ้อนสูง และเป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนายาต้านจุลชีพที่มีประสิทธิภาพ