1-(3-เมทอกซิเบนซิล)ธิโอยูเรีย มีการนำไปใช้หลักๆ ในด้านการสังเคราะห์อินทรีย์และเคมียา โดยมักใช้เป็นสารกลางสำคัญในการเตรียมสารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพต่างๆ โดยเฉพาะสารที่มีคุณสมบัติทางรักษา โครงสร้างของสารที่มีหมู่ธิโอยูเรีย ทำให้มีคุณค่าในการพัฒนายับยั้งเอนไซม์หรือโปรตีน ซึ่งสามารถนำไปสำรวจในความพยายามค้นพบยา นอกจากนี้ ยังใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิก ซึ่งมีความสำคัญในการออกแบบยาและสารเคมีเกษตร บทบาทในงานวิจัยยังขยายไปถึงการศึกษาการโต้ตอบโมเลกุลและกลไกการจับเนื่องจากความสามารถในการเกิดพันธะไฮโดรเจน ทำให้มีประโยชน์ในการศึกษาทางชีเคมีและเภสัชวิทยา