o-Tolylthiourea ใช้หลัก ๆ เป็นสารยับยั้งการกัดกร่อนในงานอุตสาหกรรม โดยเฉพาะในระบบน้ำหล่อเย็นและการแปรรูปโลหะ สารนี้ปกป้องพื้นผิวโลหะอย่างมีประสิทธิภาพโดยการสร้างชั้นป้องกันที่ป้องกันความเสียหายจากออกซิเดชันและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตรบางชนิด โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางในการผลิตสารออกฤทธิ์ ในงานวิจัย ใช้เป็นสารเคมีในปฏิกิริยาสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อสร้างโมเลกุลซับซ้อน บทบาทในการยับยั้งกิจกรรมของเอนไซม์ยังทำให้มีคุณค่าในงานศึกษาทางชีวเคมี