1-(3-โบรโมฟีนิล)ไทโอยูเรียถูกนำมาใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับการเตรียมสารประกอบเคมีที่ซับซ้อนมากขึ้น มันทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการพัฒนายา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีคุณสมบัติทางรักษาที่มีศักยภาพ นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในงานวิจัยเพื่อศึกษาบทบาทของมันในปฏิกิริยาเคมี เช่น การก่อตัวของเฮเทโรไซเคิล ซึ่งมีความสำคัญในการค้นพบยา การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่ศาสตร์วัสดุศาสตร์ ที่สามารถใช้ในการดัดแปลงพื้นผิวหรือสร้างโพลิเมอร์เฉพาะทาง ส่วนของไทโอยูเรียในสารประกอบนี้ทำให้มีประโยชน์ในเคมีเชิงประสานสำหรับการจับกับไอออนโลหะ ช่วยในการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาหรือเซ็นเซอร์