醫學領域
皮膚科以含有尿素的某些藥劑來提高皮膚的濕度。非手術摘除的指甲使用的封閉敷料中，含有40%的尿素。
測試幽門螺桿菌存在的碳-14-呼氣試驗，使用了含有碳14或碳13標記的尿素。因為幽門螺桿菌的尿素酶使用尿素來制造氨，以提高其周邊胃里的pH值。同樣原理也可測試生活在動物胃中的類似細菌。
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%?？s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。
尿素適用于作基肥和追肥，有時也用作種肥。尿素在轉化前是分子態的，不能被土壤吸附，應防止隨水流失；轉化后形成的氨也易揮發，所以尿素也要深施覆土。（土壤轉化施入土壤中一小部分以分子態溶于土壤溶液中，通過氫鍵作用被土壤吸附，其他大部分在脲酶的作用下水解成碳酸銨，進而生成碳酸和氫氧化銨。然后銨根離子能被植物吸收和土壤膠體吸附，碳酸氫根離子也能被植物吸收，因此尿素施入土壤后不殘留任何有害成分。
調節花量為了克服蘋果地大小年，遇小年時，于花后5-6周（蘋果花芽分化的臨界期，新梢生長緩慢或停止，葉片含氮量呈下降趨勢）葉面噴施0.5%尿素水溶液，連噴2次，可以提高葉片含氮量，加快新梢生長抑制花芽分化，使大年的花量適宜。
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。
選擇性催化還原(SCR)排氣后處理是通過尿素在燃燒排氣中熱解反應產生的氨，來與汽車尾氣中的氮氧化物（NOx）進行選擇性催化還原反應的一種技術，是降低燃燒鍋爐和柴油發動機等燃燒廢氣中的有害物質NOx的關鍵而主流的技術。SCR系統是滿足現代汽車嚴格排放法規例如歐Ⅳ/歐V/ 歐VI（國IV/國V/國VI）法規的系統。車用尿素在歐洲叫AdBlue（添藍液），在美國叫DEF（柴油機排氣處理液）。
尿素是一種很好用的保濕成分，它就存在于肌膚的角質層當中，屬于肌膚天然保濕因子NMF的主要成分。對肌膚來說，尿素具有保濕以及柔軟角質的功效，所以也能夠防止角質層阻塞毛細孔，藉此改善粉刺的問題。用于面膜、護膚水、膏霜、護手霜等產品中保濕成份的添加。添加比例為3-5%。
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。
