自七十年代出現流式細胞儀以來，隨著計算機技術、電子制造技術、激光技術及熒光素合成技術的不斷發展，現代流式細胞儀已今非昔比，制造工藝、功能、精確度有了質的飛躍。流式細胞儀應用分類大致如下：
一、免疫表型分析
1993年在波士頓召開的人類白細胞分化抗原會議(leukocytedifferentiationantigen,HLDA)
將CD抗原(clusterofdifferentiation)分為T細胞、B細胞、髓細胞、血小板、內皮細胞、自然殺傷細胞、活化抗原、黏附因子、細胞因子和細胞因子受體等九個組，確立了48種新抗原。
1996年11月在神戶召開的第六屆HLDA會議上，又有30多種新抗原被確認，CD編號已達166個，CD抗原有197種。2000年7月，第七屆人類白細胞分化抗原會議的召開，CD抗原已達247種。CD系列在免疫學中常被用于:(1)CD抗原的基因克隆，新CD抗原及新配體的發現;(2)CD抗原功能與結構的關系;(3)細胞激活途徑和膜信號的傳遞;(4)細胞分化過程中的調控;(5)細胞亞群的功能。
免疫表型分析的應用
1.檢測淋巴細胞亞群，監測細胞免疫狀態(淋巴細胞是機體免疫系統功能重要的大細胞群，在免疫應答過程中，末梢血淋巴細胞發育分化成為功能不同的亞群。當亞群的數量和功能
發生異常時，就能導致機體免疫紊亂并產生病理變化。FCM可以同時檢測一種或幾種淋巴細胞表面抗原，將不同的淋巴細胞亞群區分開來，并計算出它們相互間的比例，通過對病人淋巴細胞各亞群數量的測定來監控病人的免疫狀態，并指導治療)。
2.白血病/淋巴瘤免疫分型;
3.HLA組織配型及HLA與某些疾病的關系;
4.干祖細胞的定量及成分分析;
5.粘附分子;TCR多態性檢測;腫瘤癌基因及抑癌基因蛋白產物的檢測;細胞內酶;耐藥蛋白的分析等等;
6.疾病診斷:為疾病診斷提供直接的或支持診斷的依據;
7.免疫調節：細胞因子/受體的相互作用、共刺激分子受體/配體的相互作用;
8.發病機理：腫瘤的發病與機體的免疫力低下、以及信號傳遞障礙有關;
9.藥物/疫苗效果的評價：腫瘤生物治療的時機選擇、以及效果的監測;
10.免疫狀態評價：移植、放化療等。
二、DNA含量及細胞周期分析
細胞周期分析:在細胞周期(G0，G1，S，G2，M)的各個時期，DNA的含量隨各時相呈現出周期性的變化。通過核酸染料標記DNA，并由流式細胞儀進行分析，可以得到細胞各個時期的分布狀態，計算出G0/G1%，S%及G2/M%。了解細胞的周期分布及細胞的增殖活性。也可利用細胞周期蛋白(CYCLIN)、Ki67、核增殖抗原(PCNA)等，對細胞周期進行精確的分期：G0、G1、S、G2、M.應用于：腫瘤的早期診斷、腫瘤的良惡性判斷、觀察細胞的增殖狀態及周期分布和療效監測。
三、定量分析
1.檢測細胞特異性標記物：FCM不但可以定性分析標記物，而且可以進行定量。用標記已知數量的熒光素分子的標準微球作參照，可以計算出每個細胞抗原定簇的個數;
2.CD4計數;
3.CD34**計數;
4.可溶性物質(如細胞因子)的高通量定量檢測。
四、細胞功能分析
1.吞噬功能試驗;
2.氧爆發試驗;
3.根據T淋巴細胞分泌細胞因子的不同將CD4+或CD8+分為介導細胞免疫的I型細胞和介導體液免疫的II型細胞;
4.藥物泵的功能檢測;
5.NK細胞的腫瘤殺傷活性檢測;
6.血小板的粘附,聚集功能檢測。
五、細胞凋亡研究
1.鑒別凋亡與壞死;
2.測定凋亡率;
3.研究凋亡觸發機制。
六、其它
1.微生物快速鑒定及藥敏;
2.分子流式細胞術，利用寡核苷酸為探針，檢測端粒酶的長度;
3.運用抗體進行血小板抗原基因型分型;
4.利用GFP或YFP為探針檢測基因轉染;
5.死、活細胞鑒定等等。