4-Phenylsemicarbazide ถูกนำมาใช้ในหลายด้าน โดยเฉพาะในวงการเคมีวิเคราะห์และเภสัชวิทยา เนื่องจากมีความสามารถในการทำปฏิกิริยากับกลุ่มคาร์บอนิล (carbonyl groups) จึงมักใช้เป็นรีเอเจนต์ในการวิเคราะห์และตรวจสอบสารประกอบคาร์บอนิล เช่น อัลดีไฮด์และคีโตน นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีอื่นๆ ที่มีประโยชน์ในวงการยาและอุตสาหกรรม โดยเฉพาะการสร้างสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ ซึ่งอาจนำไปใช้ในการพัฒนายาหรือสารต้านอนุมูลอิสระ นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการศึกษาวิจัยทางเคมีเพื่อทำความเข้าใจกลไกการเกิดปฏิกิริยาต่างๆ อีกด้วย