N-Cyclohexylhydrazinecarbothioamide ใช้เป็นสารเคมีที่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์สารเคมีและเภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ยาต้านแบคทีเรียและยาต้านเชื้อรา นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในการศึกษาวิจัยทางเคมีเพื่อพัฒนาสารเคมีใหม่ ๆ ที่มีคุณสมบัติเฉพาะทาง เช่น สารยับยั้งเอนไซม์หรือสารที่ใช้ในการควบคุมการเจริญเติบโตของพืช อีกทั้งยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเกษตรเพื่อสร้างสารป้องกันและกำจัดศัตรูพืชที่มีประสิทธิภาพสูง