4-BROMOFLUOROBENZENE-D4 ถูกใช้ในสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซนานซ์ (NMR) ในฐานะสารมาตรฐานภายใน เพื่อช่วยในการวิเคราะห์เชิงปริมาณของโครงสร้างโมเลกุลและสภาพแวดล้อมทางเคมี นอกจากนี้ยังใช้ในโครมาโทกราฟีของเหลว-สเปกโทรเมตรีมวล (LC-MS) เป็นสารอ้างอิงสำหรับการติดตามและวิเคราะห์อย่างแม่นยำ เนื่องจากมีไอโซโทปดีเทอเรียม (D4) นอกจากนั้น ใช้เป็นสารที่มีฉลากในสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อศึกษากลไกปฏิกิริยา โดยเฉพาะกรณีที่ต้องการการติดฉลากไอโซโทปเพื่อติดตามอะตอมหรือหมู่เฉพาะ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการเตรียมยา พยาธิกำจัดศัตรูพืช และเคมีภัณฑ์ละเอียดอื่นๆ โดยรูปแบบดีเทอเรตช่วยให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับเส้นทางเมแทบอลิซึมและการศึกษาความเสถียร