Usually, brauchen will be used with an accusative object in the meaning of I need something.
Ich brauche Essen.
Ich brauche ein Dach über dem Kopf.
This conflicts so strongly with brauchen’s other usage meaning need to that that usage is restricted to the cases Matthias mentioned: When there is another word at least between brauchen and the infinitive.
Ich brauche Arbeit. (noun)
Ich brauche zu arbeiten. (doesn’t work)
Ich brauche heute zu arbeiten. (at the very least extremely uncommon if not wrong)
Ich brauche nur heute zu arbeiten. (works; only today, not tomorrow)
Ich brauche nicht zu arbeiten. (works)
Normalerweise gebraucht man brauchen mit einem Akkusativobjekt in der Bedeutung benötigen.
Ich brauche Essen.
Ich brauche ein Dach über dem Kopf.
Das beißt sich so sehr mit dem anderen Gebrauch von brauchen in der Bedeutung müssen, dass dessen Verwendung auf die Fälle, die Matthias erwähnt hat, beschränkt ist: Wenn mindestens ein weiteres Wort zwischen brauchen und dem Infinitiv steht.
Ich brauche Arbeit. (noun)
Ich brauche zu arbeiten. (doesn’t work)
Ich brauche heute zu arbeiten. (at the very least extremely uncommon if not wrong)
Ich brauche nur heute zu arbeiten. (works; only today, not tomorrow)
Ich brauche nicht zu arbeiten. (works)