1、解毒
硫代硫酸鈉為氰化物的解毒劑。在硫氰酸酶參與下，能與體內游離的或與高鐵血紅蛋白結合的氰離子相結合，形成無毒的硫氰酸鹽由尿排出而解氰化物中毒。此外還能與多種金屬離子結合，形成無毒的硫化物由尿排出，同時還具有脫敏作用。臨床上用于氰化物及腈類中毒，砷、鉍、碘、汞、鉛等中毒治療，以及治療皮膚瘙癢癥、慢性皮炎、慢性蕁麻疹、藥疹、疥瘡、癬癥等。本藥不宜口服，靜脈注射后迅速分布到各組織的細胞外液，半衰期為0.65h，大部分以原形由尿排出。氰化物中毒治療常用12.5～25g緩慢靜注。金屬中毒或脫敏治療0.5～1g/次，靜脈注射。
2、其他
主要用于照相業作定影劑。其次作鞣革時重鉻酸鹽的還原劑、含氮尾氣的中和劑、媒染劑、麥桿和毛的漂白劑以及紙漿漂白時的脫氯劑。還用于四乙基鉛、染料中間體等的制造和礦石提銀等。