2-Bromo-1,10-phenanthroline ใช้หลักในการเคมีเชิงประสานเป็นลิแกนด์ในการสร้างสารประกอบกับไอออนโลหะต่างๆ การประยุกต์ใช้มีความสำคัญในการพัฒนาวัสดุเรืองแสง โดยช่วยในการสร้างสารประกอบที่มีคุณสมบัติทางแสงเฉพาะ สารเคมีนี้ยังถูกใช้ในการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาอินทรีย์ โดยเฉพาะกระบวนการที่ต้องการการควบคุมสภาพแวดล้อมอิเล็กทรอนิกส์ของศูนย์โลหะอย่างแม่นยำ นอกจากนี้ ยังใช้ในการวิจัยที่มุ่งศึกษากระบวนการถ่ายโอนอิเล็กตรอน และในการออกแบบเซ็นเซอร์โมเลกุลที่สามารถตรวจจับไอออนหรือโมเลกุลเฉพาะจากความเปลี่ยนแปลงในฟลูออเรสเซนส์หรือการดูดกลืน รวมถึงการใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบเชิงซ้อนของโลหะทรานซิชันสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการออกซิเดชันและรีดักชัน และเป็นตัวตรวจวัดในเคมีวิเคราะห์สำหรับโลหะหนักเนื่องจากสร้างสารเชิงซ้อนที่เสถียร