N,N'-Bis(4-chlorophenyl)thiourea ใช้เป็นสารเคมีที่มีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์สารเคมีอื่นๆ โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตสารกำจัดศัตรูพืชและสารป้องกันเชื้อรา นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางเคมีและชีวภาพของสารประกอบไทโอยูเรีย โดยเฉพาะการทดสอบฤทธิ์ต้านจุลชีพและการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อรา นอกจากนี้ยังอาจใช้เป็นส่วนประกอบในกระบวนการผลิตวัสดุโพลีเมอร์หรือสารเคลือบผิวที่มีความทนทานสูง