四丁基溴化铵主要是由三正丁胺和溴代正丁烷在传统釜式反应器中进行反应制备得到。

四丁基溴化铵是一种优秀的相转移催化剂，可使反应物在有机相和水相之间相互转化，还具有改变粒子的溶剂化程度、增大反应速度以及增大离子反应活性等作用。在有机合成中作为高效的相转移催化剂应用于烷基化反应、氧化还原反应、酯类水解、氰卤离子置换反应、缩合反应、加成反应、聚合反应、碳烯环加成反应以及消除反应等方面。其次，四丁基溴化铵还可作为离子对试剂应用于液相色谱分析电离能力比较强的样品，使阴离子的保留值增加，从而有利于阴离子与共存离子进行分离。再者，四丁基溴化铵还是苄基三乙基氯化铵、肉桂酸乙酯、假性紫罗兰酮等药物中间体的合成，也常用于抗感染药物巴氨西林、舒他西林等有机药物的合成反应中。