1,3-Dibromo-2-(methyl-d3)-benzene ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีที่มีการติดตามด้วยไอโซโทป (isotopic labeling) โดยเฉพาะในงานวิจัยด้านเคมีอินทรีย์และชีวเคมี การติดฉลากด้วยดิวเทอเรียม (deuterium labeling) ช่วยในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและกระบวนการเมแทบอลิซึมของสารต่าง ๆ นอกจากนี้ ยังใช้ในการผลิตสารประกอบที่มีความเฉพาะทางสำหรับการวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ เช่น NMR และ Mass Spectrometry เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการระบุโครงสร้างและคุณสมบัติของสารเคมี