ใช้เป็นสารตัวเชื่อมขวาง (crosslinking agent) ในเคมีพอลิเมอร์ โดยเฉพาะในการผลิตโพลียูรีเทนและเรซินอีพ็อกซี่ หมู่ไอโซไทโอไซยาเนตสองหมู่ทำปฏิกิริยาได้ง่ายกับหมู่ไฮดรอกซิล อะมีน และไทออล ทำให้เกิดการสร้างโครงข่ายที่มีประสิทธิภาพในสารเคลือบ กาว และยาแนว

นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์พอลิเมอร์พิเศษและวัสดุฟังก์ชันนัลที่ต้องการความทนทานต่อความร้อนและความเสถียรเชิงกล

ในงานชีวการแพทย์ ใช้ในการดัดแปลงโปรตีนและสร้างไบโอคอนจูเกต เนื่องจากสามารถสร้างพันธะไทโอยูเรียที่เสถียร

ในอุตสาหกรรมเคมี ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสร้างสารประกอบพอลิเมอร์ โดยเฉพาะวัสดุที่ทนความร้อนและทนสารเคมี มักใช้ในระบบเคลือบผิวหรือสารประสานในกาวพิเศษที่ต้องการการยึดเกาะสูง

ยังใช้ในงานวิจัยชีววัสดุ เช่น การดัดแปลงพื้นผิววัสดุทางการแพทย์เพื่อเพิ่มการยึดติดของโปรตีนหรือเซลล์ โดยทำปฏิกิริยากับหมู่แอมีนในโปรตีน ทำให้ผูกโมเลกุลชีวภาพกับพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในห้องปฏิบัติการ ใช้เป็นตัวเชื่อมขวางสำหรับศึกษากโครงสร้างโปรตีนหรือสร้างโครงข่ายไฮโดรเจลสำหรับระบบส่งยา