尿素是有機態(tài)氮肥，經(jīng)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。

尿素適用于作基肥和追肥，有時也用作種肥。尿素在轉(zhuǎn)化前是分子態(tài)的，不能被土壤吸附，應(yīng)防止隨水流失；轉(zhuǎn)化后形成的氨也易揮發(fā)，所以尿素也要深施覆土。（土壤轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化受土壤PH值、溫度和水分的影響，在土壤呈中性反應(yīng)，水分適當(dāng)時土壤溫度越高，轉(zhuǎn)化越快；當(dāng)土壤溫度10℃時尿素完全轉(zhuǎn)化成銨態(tài)氮需7-10天，當(dāng)20℃需4-5天，當(dāng)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(yīng)深施覆土，水田要深施到還原層。

尿素適用于一切作物和所有土壤，可用作基肥和追肥，旱水田均能施用。由于尿素在土壤中轉(zhuǎn)化可積累大量的銨離子，會導(dǎo)致pH升高2-3個單位，再加上尿素本身含有一定數(shù)量的縮二脲，其濃度在500ppm時，便會對作物幼根和幼芽起抑制作用，因此尿素不宜用作種肥。

調(diào)節(jié)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。

飼料添加劑：人類糧食資源與蛋白質(zhì)的短缺，也造成飼料工業(yè)一大難題。業(yè)者積極尋找蛋白質(zhì)的新來源，并擴及蛋白質(zhì)以外的氮來源，例如含氮量高的尿素。

特殊塑料的原料，尤其尿素甲醛樹脂、某些膠類的原料、肥料和飼料的成分、取代防凍的鹽撒在街道（優(yōu)點是不使金屬腐蝕）、加強香煙的氣味、賦予工業(yè)生產(chǎn)的椒鹽卷餅棕色、某些洗發(fā)劑、清潔劑的成分、急救用制冷包的成分（因為尿素與水的反應(yīng)會吸熱）、車用尿素處理柴油機、發(fā)動機、熱力發(fā)電廠的廢氣，尤其可降低其氧化氮、催雨劑的成分〈配合鹽〉、過去用來分離石蠟（因為尿素能形成包合物）、耐火材料、環(huán)保引擎燃料的成分、美白牙齒產(chǎn)品的成分、化學(xué)肥料、染色和印刷時的重要輔助劑。
尿素是一種很好用的保濕成分，它就存在于肌膚的角質(zhì)層當(dāng)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(zhì)的功效，所以也能夠防止角質(zhì)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(chǎn)品中保濕成份的添加。添加比例為3-5%。
實驗室應(yīng)用

尿素能非常有效地使蛋白質(zhì)變性，尤其能非常有效地破壞非共價鍵結(jié)合的蛋白質(zhì)。這特點可以提高某些蛋白質(zhì)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。