Thiourea-13C,15N2 ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการวิจัยและเคมีวิเคราะห์ในฐานะสารที่มีไอโซโทปเสถียรติดฉลาก มันทำหน้าที่เป็นตัวติดตามที่มีคุณค่าในการศึกษาการเมแทบอลิซึม ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ติดตามและเข้าใจเส้นทางชีวเคมีและการเปลี่ยนแปลงในสิ่งมีชีวิตต่างๆ อะตอมที่ติดฉลาก (¹³C และ ¹⁵N) ทำให้มันมีประโยชน์อย่างยิ่งในการสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซนานซ์ (NMR) และสเปกโทรเมตรีมวลสาร ซึ่งช่วยในการระบุและวัดปริมาณสารในส่วนผสมที่ซับซ้อนอย่างแม่นยำ นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการศึกษาสิ่งแวดล้อมเพื่อตรวจสอบชะตากรรมและการขนส่งของไนโตรเจนและคาร์บอนในระบบนิเวศ การประยุกต์ใช้ขยายไปยังการวิจัยเภสัชภัณฑ์ ซึ่งช่วยในการพัฒนาและทดสอบยาใหม่โดยให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการเมแทบอลิซึมของยาและเภสัชจลนศาสตร์