2-เมทิล-3-ไทโอเซมิคาร์บาไซด์ ใช้หลักในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเทโรไซคลิกต่างๆ ซึ่งมีคุณค่าสำคัญในเคมีทางการแพทย์และการพัฒนายา มันทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการเตรียมอนุพันธ์ไทอะไดอะโซล ซึ่งเป็นที่รู้จักจากคุณสมบัติต้านจุลินทรีย์ ต้านเชื้อรา และต้านไวรัส นอกจากนี้ สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในเคมีเชิงประสานเพื่อสร้างคอมเพล็กซ์ของโลหะ ซึ่งถูกศึกษาสำหรับการประยุกต์ที่เป็นไปได้ในตัวเร่งปฏิกิริยาและวิทยาศาสตร์วัสดุ บทบาทของมันในการสังเคราะห์อินทรีย์ยังขยายไปสู่การพัฒนาสารเคมีเกษตร โดยมีส่วนช่วยในการสร้างยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช นอกจากนี้ 2-เมทิล-3-ไทโอเซมิคาร์บาไซด์ ยังถูกใช้ในเคมีวิเคราะห์เป็นตัวเรข่ายสำหรับการตรวจหาและวัดปริมาณไอออนโลหะเฉพาะเจาะจง