溴水是一種重要的化學試劑，具有多種作用，具體如下：
檢驗物質。溴水在中學化學實驗中常用於檢驗某些物質的存在。例如，當某些有機溶劑或無機物質與溴水混合時，會導致溴水褪色，從而用於檢驗這些物質的存在。
發生化學反應。溴水能與多種物質發生化學反應，包括取代反應、加成反應和氧化反應。例如，與不飽和化合物如己烯或苯乙烯混合時，會發生加成反應並產生分層現象；與某些有機化合物如苯酚混合時，會發生取代反應生成三溴苯酚；還能氧化醛基等。
萃取和分層。溴水能與某些有機溶劑如苯、四氯化碳等發生萃取作用，導致分層。
醫療用途。溴是人體必需的微量元素之一，具有鎮靜和調節中樞神經的作用。在某些國家，溴水被用於醫療目的，如治療植物功能神經紊亂的病人。
工業套用。在石油工業中，溴用於生產二溴化乙烯等化學品；在農業上，溴的殺蟲滅菌力很強，用於製造薰蒸劑、殺蟲劑等；在醫藥行業，溴用於生產氯黴素、金黴素等藥物，以及用於製造鎮靜劑和痲醉劑。
此外，在印染紡織行業中，溴及溴化物用於製造靛系染料及酸性染料的中間體。