气凝胶在热学、电学、光学、声学、吸附催化等方面均表现出优异的性能，这使其在航空航天、建筑节能、化工工业、电子电工、生物医药等领域有着广阔的应用前景。

热学方面

气凝胶是当前世界上最好的隔热材料。利用气凝胶的隔热性能，可以制作出气凝胶新型高效隔热复合材料，应用在节能建筑领域，具有良好的隔热、防火阻燃、隔音、透光等性能。在高层建筑上，气凝胶可为建筑物减轻质量。气凝胶可以与普通玻璃结合，在玻璃表面制成100 pim左右的薄膜，有效提高节能保温效果。同时，气凝胶的颗粒可被封装在夹层玻璃或夹层聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄板中，制成类似于三明治结构的材料，可替代现有的建筑材料（如建筑玻璃、幕墙等）。透明气凝胶还可以用来制作太阳能收集器的覆盖层，大大提高了太阳能能量的利用率。另外，SiO2，Al2O3，ZrO2和TiO2等气凝胶及其复合材料可以广泛应用于高温设备、管道及高速飞行器的绝热材料。在气凝胶的诸多优异性能中，热学性能的应用是首选，因此，气凝胶隔热材料仍是主要的应用领域和方向。市场上最常见的气凝胶材料产品为气凝胶毡、气凝胶涂料等。其中，气凝胶毡已广泛应用于石油化工管道保温领域。

电学方面

随着电子工业的快速发展，要求电路工艺及器件微型化，采用低介电常数的介电材料Si。，气凝胶可以有效解电路内部易产生的串扰、互连延迟、功率损耗增加等现象。另外，气凝胶还可以用作微波介质材料，如用作微带天线，可以使该天线具有更高的天线增益和带宽。气凝胶的导电性主要是指碳气凝胶，其内部的三维网络骨架结构可以提供较高的比表面积，为电荷运输提供高端导电通道，可用于超级电容器、锂离子的电池电极材料等。虽然气凝胶具有优异的电学性能，但由于其力学性能较差，难以保证在生产和加工过程中不受影响，因此，如何提升气凝胶的力学性能，拓宽在电学方面的应用，仍然是未来研究需要解决的问题。

光学方面

当前在光学应用方面，SiO2气凝胶是所有气凝胶种类中研究最多的一种。SiO2气凝胶纳米网络结构中的颗粒或团簇尺寸越小，其光学透明度也就越高。SiO2气凝胶的折射率接近1，消光系数可达100以上，能有效阻止红外辐射并达到透光效果，常被用作太阳能集热器、气凝胶玻璃等。另外，通过调节气凝胶的折射率，可将其用于切伦科夫计数器确定高能粒子质量、电荷等参数。

吸附催化

气凝胶具有优异的结构性能，其在生物医药领域有着广泛的应用前景，主要体现在作为载体对药物进行控制和调节。另外，气凝胶可以吸附空气中H2S、SiO2、NOz、CO等有害气体，还能去除空气中的有机物，从而达到净化空气的目的。在工业催化领域，由于气凝胶可以将催化剂的活性组分非常均匀地分布在孔隙内，催化体系的选择性、热稳定性、催化活性、使用寿命等均得到大大的提升，因此具有广阔的应用前景。气凝胶催化体系已经成功应用于硝基化、加氢、脱水、异构化、甲醇的合成等反应中。此外，在化工环保领域，气凝胶可以用于污水处理；在新能源领域，气凝胶可用于储氢；在空间科学研究领域，气凝胶可以捕捉太空中的高速粒子;在食品工业领域，气凝胶可用于食品包装与存储;在农业领域，气凝胶可以吸附并杀死昆虫的类脂层，从而达到保护粮食的目的。

其他用途

1、制作火星探险宇航服

2002年，美国宇航局成立了一家公司，专门生产更结实更有韧性的气凝胶。美国宇航局2013年已经确定，在2018年火星探险时，宇航员们将穿上用新型气凝胶制造的宇航服。该公司的资深科学家马克·克拉杰沃斯基说，只要在宇航服中加入一个18毫米厚的气凝胶层，那么它就能帮助宇航员扛住1300℃的高温和零下130℃的超低温。“这是我见过的最有效的恒温材料。”马克如是说。

2、防弹不怕被炸

防弹是新型气凝胶的第二个重要用途。美国宇航局的这家公司正在对用气凝胶建造的住所和军车进行测试。根据试验室的试验情况来看，如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶，那么，就算炸药直接炸中，对金属片也分毫无伤。

3、可处理生态灾难

环保是新型气凝胶的第三个重要作用。科学家们将气凝胶亲切地称为“超级海绵”，因为其表面有成百上千万的小孔，所以是非常理想的吸附水中污染物的材料。美国科学家新发明的气凝胶居然能吸出水中的铅和水银。据这位科学家称，这种气凝胶是处理生态灾难的绝好材料，比如说1996年“海上快车”油轮沉没后，72000吨原油外泄，如果当时用上这种材料的话，那么就不会导致整个海岸受到严重的污染。

4、网球拍击球能力更强

新型气凝胶也将步入我们每个人的未来日常生活。比如说美国的Dunlop体育器材公司已经成功研发了含有气凝胶的网球拍。这种网球拍据说击球的能力更强；2012年年初，66岁的鲍博·斯托克成为第一个将气凝胶用于住房的英国人：“保温加热的效果非常好，我将空调的温度下降了5℃，结果室内的温度仍然非常舒适。”登山者也对气凝胶的运用充满了希望。英国登山家安尼·帕尔门特2011年登珠峰时所穿的鞋子就是使用了部分气凝胶材料，他的睡袋里也有一层这种新材料。