3,4-Dibromoquinoline ใช้เป็นหลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการผลิตยา โดยเฉพาะในการพัฒนายาต้านมาลาเรียและยารักษามะเร็ง โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถปรับแต่งเพิ่มเติมได้ ทำให้มีคุณค่าในการสร้างโมเลกุลซับซ้อนสำหรับเคมียารักษา นอกจากนี้ ยังใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีเกษตร สนับสนุนการพัฒนายาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช บทบาทในงานวิจัยรวมถึงการศึกษาโครงสร้างประกอบเฮเตโรไซคลิกและปฏิกิริยาของพวกเขา ช่วยในการค้นพบปฏิกิริยาเคมีใหม่และเส้นทางสังเคราะห์