(2,3-Difluorophenyl)thiourea ใช้หลักในการวิจัยทางเคมียารักษาและการพัฒนายา เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพต่างๆ โดยเฉพาะที่เล็งเป้าไปยังเอนไซม์หรือตัวรับ โครงสร้างของมันมักถูกสำรวจเพื่อออกแบบตัวยับยั้งหรือตัวปรับเปลี่ยนในงานวิจัยบำบัด โดยเฉพาะในด้านการรักษามะเร็ง ซึ่งอาจมีส่วนในการพัฒนายาโมเลกุลเล็กใหม่ๆ นอกจากนี้ ยังนำไปใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสร้างโมเลกุลซับซ้อนที่มีคุณสมบัติทางเภสัชวิทยา นักวิจัยยังศึกษาบทบาทของมันในการวิเคราะห์ความสัมพันธ์โครงสร้าง-ฤทธิ์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความเลือกสรรของยา