4-Isopropyl-3-thiosemicarbazide ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ ทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในการเตรียมสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกต่างๆ โครงสร้าง thiosemicarbazide ของมันมีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนายา โดยช่วยในการสร้างโมเลกุลที่มีศักยภาพต้านจุลินทรีย์ ต้านไวรัส และต้านมะเร็ง นอกจากนี้ ยังนำไปใช้ในเคมีเชิงประสาน ทำหน้าที่เป็นลิแกนด์ในการสร้างคอมเพล็กซ์กับไอออนโลหะ ซึ่งมีประโยชน์ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาและวิทยาศาสตร์วัสดุ ความหลากหลายของมันยังขยายไปสู่การวิจัยสารเคมีเกษตร ช่วยในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีกิจกรรมกำจัดศัตรูพืชหรือกำจัดวัชพืช