เททราเมทิลยูเรียถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นตัวทำละลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ เนื่องจากมีขั้วสูงและสามารถละลายสารประกอบต่างๆ ได้ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประสิทธิภาพในการอำนวยความสะดวกให้กับปฏิกิริยาที่ต้องการสภาพแวดล้อมขั้วที่ไม่ใช่โปรติก เช่น การแทนที่นิวคลีโอฟิลิกและกระบวนการพอลิเมอริเซชัน ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม มันทำหน้าที่เป็นสื่อกลางปฏิกิริยาสำหรับการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) และสารกลาง นอกจากนี้ เททราเมทิลยูเรียยังถูกนำมาใช้ในการผลิตโพลิเมอร์และเรซิน โดยทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายหรือตัวทำละลายร่วมเพื่อปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์สุดท้าย ความเสถียรและพิษต่ำทำให้เป็นตัวเลือกที่ชื่นชอบในห้องปฏิบัติการสำหรับปฏิกิริยาเคมีเฉพาะทาง