二氧化硫脲可用于还原、硫化还原染料的染色和分散染料染色后的还原清洗等。由于二氧化硫脲不是致癌物质，其还原能力又超过了惯用的保险粉，且稳定性良好，近年来用量日趋上升。纯二氧化硫脲的化学耗氧气量（COD）为0.296g/g，生物耗氧量（BOD）为0.21g/g，在碱性溶液中的分解产物为尿素和硫酸钠，两者都不会使COD或BOD增加，其中尿素还有利于生化法处理污水，所以应用二氧化硫脲不会增加印染废水处理的负担。
在还原染料染色使用过程中，采用70%～75%保险粉与10%的二氧化硫脲拼用，既可让保险粉将还原染料溶解还原成为隐色体钠盐，又可依靠二氧化硫脲使染料一直保持还原状态。这样做虽在具体操作上麻烦一些，但利用两者的协同作用，既增加了染液隐色体的稳定性，又降低了生产成本，利多弊少。此外，二氧化硫脲还有潜在的还原作用。任何一种还原染料（包括硫化还原染料），终止染色前，从表面上看染液中或染物上已失去了隐色体，可不必追加还原剂，不致影响染色质量。假若全部采用保险粉作还原剂，则还需再追加1/5，让染液呈隐身体后才能终止染色，否则会产生过度氧化而致染疵。实践证明，两者混用，可避免过氧化情况。二氧化硫脲的用量超过保险粉的2/5时，大部分染料就容易产生过度还原现象，轻则会使上染率降低、色泽变暗、浮色过多，影响色牢度；重则产生染疵，难以修复。为了避免过度还原，在二氧化硫脲用量超过保险粉的1/5时，可添加0.3～0.5ｇ/L的亚硝酸钠（NaNO2）作为抑制剂。