1,3-Dicyclohexylthiourea ใช้เป็นสารเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมี โดยเฉพาะในปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการสร้างพันธะคาร์บอน-ไนโตรเจน นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารป้องกันการกัดกร่อนในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ช่วยลดการเสื่อมสภาพของโลหะเมื่อสัมผัสกับสารเคมีหรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ในด้านการวิจัย ใช้เป็นสารทดสอบในการศึกษาปฏิกิริยาและกลไกทางเคมีต่าง ๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติเฉพาะตัวที่ช่วยในการวิเคราะห์และทำความเข้าใจกระบวนการทางเคมีได้อย่างมีประสิทธิภาพ