4-Bromo-5-methylisoxazol-3-ol ใช้หลักๆ ในการสังเคราะห์ยา โดยเฉพาะในการพัฒนายาต้านจุลชีพและต้านเชื้อรา ทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตสารประกอบที่เล็งเป้าไปที่การติดเชื้อแบคทีเรียและเชื้อรา นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในงานวิจัยเคมีอินทรีย์เพื่อสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนเนื่องจากมีกลุ่มฟังก์ชันที่ทำปฏิกิริยาได้ การประยุกต์ใช้นี้ยังขยายไปถึงสารเคมีเกษตร โดยมีส่วนช่วยในการสร้างยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช