2-Bromo-3-pentanone ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีต่าง ๆ ในอุตสาหกรรม โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตสารอินทรีย์ที่มีความซับซ้อน เช่น การสร้างโมเลกุลที่มีโครงสร้างเฉพาะทางหรือการผลิตยา นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาเคมีในห้องปฏิบัติการเพื่อพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ใหม่ ๆ หรือปรับปรุงกระบวนการที่มีอยู่ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น