尿素是一種高濃度氮肥，屬中性肥料，也可用于生產多種復合肥料。在土壤中不殘留任何有害物質，長期施用沒有不良影響。畜牧業可用作反芻動物的飼料。但在造粒中溫度過高會產生少量縮二脲，又稱雙縮脲，對作物有抑制作用。我國規定肥料用尿素縮二脲含量應小于0.5%。縮二脲含量超過1%時，不能做種肥，苗肥和葉面肥，其他施用期的尿素含量也不宜過多或過于集中。

尿素是有機態氮肥，經過土壤中的脲酶作用，水解成碳酸銨或碳酸氫銨后，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。

疏花疏果桃樹的花器對尿素較為敏感但嘎面反應較遲鈍，因此，國外用尿素對桃和油桃進行了疏花疏果試驗，結果表明，桃和油桃的疏花疏果，需要較大濃度（7.4%）才能顯示出良好效果，適合濃度為8%-12%，噴后1-2周內，即能達到疏花疏果的目的。但是，在不同的土地條件下，不同時期及不同品種的反應尚需進一步試驗。

因為尿素具有的溶解染料性能，又有溫和的還原性/抗氧化性及極為的吸濕性，所以在紡織工業上是優良的染料溶劑/吸濕劑/粘膠纖維膨化劑，樹脂整理劑，有廣泛的用途。

工業上還用作制造脲醛樹酯、聚氨酯、三聚氰胺-甲醛樹脂的原料,尿素加熱至200℃時生成固態的三聚氯酸(即氰尿酸)。三聚氰酸的衍生物三氯異氰尿酸、二氯異氰酸鈉、異氰尿酸三(2-羥乙酯)、異氰尿酸三(烯丙基)酯、三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰酸酯、異三聚氰酸三縮水甘油醚、氰尿酸三聚氰胺絡合物等有許多重要應用。前兩者是新型消毒、漂白劑，三氯異氰尿酸全世界總所產能力超過8萬t。

實驗室應用

尿素能非常有效地使蛋白質變性，尤其能非常有效地破壞非共價鍵結合的蛋白質。這特點可以提高某些蛋白質的可溶性，其濃度可達10摩爾/體積。尿素也可用來制造硝酸尿素。