4-Thioureidobenzenesulfonamide ถูกนำมาใช้หลักๆ ในสาขาเคมีเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในการสังเคราะห์ยาต่างๆ ที่มีฐานเป็นซัลโฟนาไมด์ ซัลโฟนาไมด์เป็นที่รู้จักในคุณสมบัติต้านแบคทีเรีย และอนุพันธ์เฉพาะนี้สามารถใช้ในการพัฒนายาต้านจุลชีพใหม่ที่เล็งเป้าไปยังการติดเชื้อแบคทีเรียหลากหลาย นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในงานวิจัยเพื่อศึกษาการยับยั้งเอนไซม์ โดยเฉพาะในบริบทของตัวยับยั้งคาร์บอนิกแอนไฮเดรส ซึ่งเกี่ยวข้องกับการรักษาโรคเช่น ต้อหิน โรคลมชัก และความดันโลหิตสูง โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของมันช่วยให้สามารถปรับแต่งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความจำเพาะของยา