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(tài)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(fā)，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(tài)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。

另外尿素中含有的縮二脲也能在脲酶的作用下分解成氨和碳酸，尿素在土壤中轉化受土壤PH值、溫度和水分的影響，在土壤呈中性反應，水分適當時土壤溫度越高，轉化越快；當土壤溫度10℃時尿素完全轉化成銨態(tài)氮需7-10天，當20℃需4-5天，當30℃需2-3天即可。尿素水解后生成銨態(tài)氮，表施會引起氨的揮發(fā)，尤其是堿性或堿性土壤上更為嚴重，因此在施用尿素時應深施覆土，水田要深施到還原層。

水稻制種在雜交稻制種技術中，為了提高父母本的異交率，以增加雜交稻制種量或不育系繁種量，一般都采用赤毒素噴施母本以減輕母本包頸程度或使之完全抽出；或噴施父母本，調節(jié)二者的生長，使其花期同步。由于赤霉素價格較貴，用其制種成本高。人們用尿素代替赤霉素進行實驗，在孕穗盛期、始穗期（20%抽穗）使用1.5%-2%尿素，其繁種效果與赤霉素類似，且不會增加株高。

防治蟲害用尿素、洗衣粉、清水4:1:400份，攪拌混勻后，可防止果樹、蔬菜、棉花上的蚜蟲、紅蜘蛛、菜青蟲等害蟲，殺蟲效果達90%以上。

工業(yè)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(tài)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(fā)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(tǒng)是滿足現代汽車嚴格排放法規(guī)例如歐Ⅳ/歐V/ 歐VI（國IV/國V/國VI）法規(guī)的系統(tǒng)。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）。