ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะในงานวิจัยด้านเภสัชกรรมเพื่อพัฒนายาที่มีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย ต้านเชื้อรา หรือสารต้านอนุมูลอิสระ โครงสร้างของยูเรียที่มีหมู่ฟังก์ชันหลายชนิดช่วยให้มีปฏิสัมพันธ์กับเป้าหมายทางชีวภาพได้ดี ทำให้มีศักยภาพในการนำไปใช้ในระบบการส่งยาเฉพาะที่หรือเป็นโมเลกุลนำร่องในการออกแบบยาใหม่ นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยด้านเคมีอินทรีย์เพื่อศึกษาการสร้างพันธะและปฏิกิริยาของสารอนุพันธ์ยูเรีย