农业应用：

尿素是一种高浓度氮肥，属中性速效肥料，也可用于生产多种复合肥料。在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响。畜牧业可用作反刍动物的饲料。 但在造粒中温度过高会产生少量缩二脲，又称双缩脲，对作物有抑制作用。我国规定肥料用尿素缩二脲含量应小于0.5%。缩二脲含量超过1%时，不能做种肥，苗肥和叶面肥，其他施用期的尿素含量也不宜过多或过于集中。

尿素是有机态氮肥，经过土壤中的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵后，才能被作物吸收利用。因此，尿素要在作物的需肥期前4～8天施用。

商业应用：

特殊塑料的原料，尤其尿素甲醛树脂

某些胶类的原料

肥料和饲料的成分

取代防冻的盐撒在街道，优点是不使金属腐蚀

加强香烟的气味

赋予工业生产的椒盐卷饼棕色

某些洗发剂、清洁剂的成分

用制冷包的成分，因为尿素与水的反应会吸热

处理柴油机、发动机、热力发电厂的废气，尤其可降低其氧化氮

催雨剂的成分〈配合盐〉

过去用来分离石蜡，因为尿素能形成包合物

耐火材料

美白牙齿产品的成分

为化学肥料

染色和印刷时的重要辅助剂

实验室应用：

尿素能非常有效的使蛋白质变性，尤其能非常有效地破坏非共价键结合的蛋白质。这特点可以提高某些蛋白质的可溶性，其浓度可达10摩尔/体积。尿素也可用来制造硝酸尿素。

饲料添加剂：

人类粮食资源与蛋白质的短缺，也造成饲料工业一大难题。业者积极寻找蛋白质的新来源，并扩及蛋白质以外的氮来源，

在化妆品中的应用：

尿素是一种很好用的保湿成分，它就存在于肌肤的角质层当中，属于肌肤天然保湿因子NMF的主要成分。对肌肤来说，尿素具有保湿以及柔软角质的功效，所以也能够防止角质层阻塞毛细孔，藉此改善粉刺的问题。用于面膜、护肤水、膏霜、护手霜等产品中保湿成份的添加。添加比例为3-5%。

对钢铁、不锈钢化学抛光有增光作用，在金属酸洗中用作缓蚀剂，也用于钯活化液的配制。