化学性质遇明火、高热可燃。受热分解，放出氮、硫的氧化物等毒性气体。与氧化剂能发生强烈反应。在空气中易潮解。在150℃时转变成硫青酸铵。在真空下150-160℃时升华，180℃时分解。具有还原性，硫脲应用领域，能使游离态碘还原成碘离子。本品富于反应性，用以制备各种化合物。能与多种氧化剂反应生成脲、硫酸及其他有机化合物，也能与无机化合物制成易溶解的加成化合物。
硫脲还被用于将卤代烃转化为硫醇，中间产物是异硫脲盐。反应机理是：这个反应显示出含硫中心的强亲核性，硫脲，及异硫脲盐的易水解性。碱金属硫化物也可进行该反应，但会产生二烷硫醚。硫脲的使用避免了副产物的生成。
硫脲也可用于环系的构建，具体过程是：硫脲中的氨基与β-二羰基化合物中的羰基及烯醇缩合，硫脲厂家直销，然后脱硫。
同样地，氨基唑也可以由硫脲和α-卤代酮反应制得。
硫脲的危险性概述
危险性类别：第6.1类 害品
侵入途径：吸入、食入、经皮吸收
环境危害：对水生生物有毒作用。
燃爆危险：可燃，其粉体与空气混合，能形成危险性混合物。
硫脲可发生互变异构成为烯醇式的异硫脲，异硫脲的化学性质比较活泼，是硫脲的主要反应形式。
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