在水污染化學、分析化學、有機和生化等方面的應用十分廣泛，如水中金屬離子的分離分析、水的軟化、分級沉淀、纖維染色、清洗金屬、浮選、殺菌、蛋白質的水解與合成以及穩定維生素等。
工業工程
螯合物在工業中用來除去金屬雜質，如水的軟化、去除有毒的重金屬離子等。比如重金屬生產和使用的工廠使用重金屬捕捉劑來沉淀重金屬離子，達到凈化廢水的效果。
生物工程
金屬螯合反應對于輔酶、輔因子和酶的結合來說意義重大。
一些生命必須的物質是螯合物，如血紅蛋白和葉綠素中卟啉環上的4個氮原子把金屬原子(血紅蛋白含Fe2+，葉綠素含Mg2+)固定在環中心。
分析化學
螯合物的穩定常數都非常高，許多螯合反應都是定量進行的，可以用來滴定。
化學包覆：在無機粉體表面的吸附或化學反應對顆粒表面螯合有機分子中的官能團進行包覆使顆粒表面改性。