由于具有良好的理化性能，膨润土在国际上享有盛誉，主要用于浇铸砂、钻井泥、铁球团、土木建筑工程、畜禽饲料等，它能作脱色剂、粘结剂、触变剂、悬浮剂、稳定剂、填料、催化剂等，广泛应用于农业、轻工业、化妆品、医药等行业，是一种用途广泛的天然矿物材料。

1、机械制造业

膨润土应用于铸造主要作为型砂粘结剂使用。对于高压造型、钢铸件及精密铸件，由于要求熔点高，耐用性好，通常选用钠基膨润土，而轻型铸件多采用钙基膨润土。

在钻井作业中，需要使用泥浆来冷却钻头、清除碎屑、保护井壁及平衡地压，膨润土通常作为泥浆添加剂使用。一般情况下，浅孔使用钙基膨润土，地层复杂时则用钠基膨润土。膨润土在铁矿球团中主要作为粘结剂使用。

2、化学品行业

经改性的膨润土及经胺处理的有机膨润土可用于油脂、油漆、油墨等行业作防沉剂、增稠剂；

石油化工、塑料和橡胶工业中的催化剂、填充剂、沥青的乳化剂、洗涤剂、干燥剂、味精生产中的脱色澄清剂以及油脂的脱色剂；牙膏和药膏的粘合剂；用于化妆品以及医药行业等。

3、环保行业

膨润土在废水处理中主要作为吸附剂和絮凝剂使用；在固废处理方面，膨润土主要作为土地填埋防渗材料使用；在高危害性废物处理工程中，由于膨润土具有很强的吸湿膨胀性和较大的阳离子交换容量，对放射性核素起到机械屏障和化学屏障的双重作用，在放射性核素的处理处置中有巨大的应用潜力，常作为高放射性废物填埋处置的缓冲防渗材料，可以阻止地下水渗漏、核素迁移、支撑废物容器和均匀岩体压力等。
膨润土的吸附性和干燥性在生产膨润土猫砂时得以充分应用，使得膨润土猫砂有一定的去味能力，和足够的吸水性并能在吸收宠物尿液后形成有一定强度的块体，便于清理。

4、建材行业

在建材行业中，利用膨润土的吸水膨胀性及吸附性能将其与水泥或硅酸钠添加物混合可制成各种灌浆材料，用于处理条件变化较大的土壤，它们以流体形式注入土壤裂隙或裂缝，使之密封和固结；利用膨润土制备成矿岩裂隙凝胶封堵剂可应用于自燃矿岩灭火；以石油沥青为基料，以膨润土为分散剂和增稠剂还可制成膨润土乳化沥青防水材料用于建筑屋面防水。

5、农业

膨润土在农业中的应用主要包括土壤改良、牲畜饲料添加剂、农药载体等。膨润土与化肥混合可以固氨，起到肥料的缓冲作用。改良砂土，提高土壤水分保持能力；膨润土与农药混合可使农药毒性均匀分散，提高疗效；在动物饲料中添加膨润土有利于动物的生长发育，提高抗病能力。

6、其他应用

膨润土的开发产品不断出现，如制造新型高效电池和灭火剂。用膨润土部分代替50%~60%的面粉和淀粉制作干电池，可以为电池制造业节省大量粮食，降低能耗和制造成本；当林火发生时，喷洒膨润土悬浮液可以在短时间内扑灭大范围的林火。