La tétra-n-butylurée est un liquide transparent ou légèrement jaunâtre dont la viscosité est légèrement supérieure à celle de l'eau. Elle est principalement utilisée comme solvant de l'anthraquinone hydrogénée dans le nouveau procédé de production de peroxyde d'hydrogène par la méthode à l'anthraquinone. Comparée au phosphate de triisooctyle, elle présente l'avantage d'une solubilité plus élevée de l'anthraquinone hydrogénée, d'un coefficient de partage plus important du H₂O₂ entre les deux phases, d'une différence de densité plus marquée avec l'eau et d'une tension superficielle plus élevée.