4,6-Dibromoquinoline ถูกนำมาใช้ในวงการเคมีอินทรีย์เพื่อเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบอื่นๆ ที่มีความซับซ้อน โดยเฉพาะในกระบวนการสร้างโมเลกุลที่มีโครงสร้าง quinoline ซึ่งมีประโยชน์ในด้านการแพทย์และเภสัชวิทยา นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาเคมีต่างๆ เพื่อพัฒนายาใหม่ๆ หรือสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เนื่องจากโครงสร้างของมันสามารถทำหน้าที่เป็นแกนกลางในการสร้างสารที่มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรีย ต้านมะเร็ง หรือต้านการอักเสบได้