N-Allylthiourea ใช้หลัก ๆ เป็นสารยับยั้งการกัดกร่อนในงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ มีประสิทธิภาพในการปกป้องโลหะ โดยเฉพาะทองแดงและโลหะผสมของทองแดง จากการกัดกร่อนในระบบน้ำ รวมถึงหอระบายความร้อนและหม้อต้ม สารนี้จะก่อตัวเป็นชั้นป้องกันบนผิวโลหะ ป้องกันความเสียหายจากการออกซิเดชันที่เกิดจากการสัมผัสกับน้ำและออกซิเจน

นอกจากบทบาทในการป้องกันการกัดกร่อนแล้ว N-Allylthiourea ยังถูกใช้ในงานวิจัยทางชีวเคมีเป็นสารยับยั้งเอนไซม์ยูเรียส ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่เร่งการไฮโดรไลซิสของยูเรีย คุณสมบัตินี้ทำให้มีคุณค่าในการศึกษากลไกของเอนไซม์และพัฒนาการรักษาสำหรับภาวะที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของยูเรียส

นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นตัวเรย์เอเจนต์หรืออินเตอร์มีเดียทในการผลิตสารเคมีต่าง ๆ โครงสร้างที่ไม่เหมือนใครช่วยให้สามารถเข้าร่วมในปฏิกิริยาที่นำกลุ่มไทโอยูเรียเข้าไปในโมเลกุลเป้าหมาย ซึ่งมีประโยชน์ในเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตร