เซอร์โคเนียถูกนำไปใช้ในงานและตลาดที่หลากหลาย โดยมีการใช้งานเฉพาะด้าน ได้แก่ เซลล์เชื้อเพลิงแข็ง การบำบัดไอเสียรถยนต์ วัสดุทางทันตกรรม เครื่องมือตัดเซรามิก และเม็ดมีดไฟเบอร์ออปติกเซรามิกเซอร์โคเนีย ด้วยการพัฒนาเซรามิกเซอร์โคเนีย ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในพื้นที่การใช้งาน จากเดิมที่ใช้เป็นหลักในวัสดุทนไฟ ปัจจุบันได้ถูกพัฒนาเป็นเซรามิกโครงสร้าง เซรามิกชีวภาพ และเซรามิกฟังก์ชันอิเล็กทรอนิกส์ และกำลังถูกนำไปใช้มากขึ้นในสาขาเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น อวกาศ การบิน และอุตสาหกรรมนิวเคลียร์
1. วัสดุทนไฟ
เซอร์โคเนียมออกไซด์มีเสถียรภาพทางเคมี มีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี และทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน จึงสามารถใช้เป็นสารเคลือบเซรามิกทนความร้อนและผลิตภัณฑ์ทนไฟอุณหภูมิสูงได้ นอกจากนี้ยังสามารถเติมลงในวัสดุทนไฟอื่นๆ เพื่อเพิ่มคุณสมบัติการทนไฟ วัสดุทนไฟที่ทำจากเซอร์โคเนีย ได้แก่ ท่อส่งสารเคลือบผิวเซอร์โคเนีย เบ้าหลอมเซอร์โคเนีย เส้นใยทนไฟเซอร์โคเนีย อิฐคอรันดัมเซอร์โคเนีย และวัสดุทนไฟทรงกลมกลวงเซอร์โคเนีย ซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยาและซิลิเกต
2. เซรามิกโครงสร้าง
เซรามิกเซอร์โคเนียมีคุณสมบัติทางกลที่ดีและถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะวัสดุโครงสร้างทางวิศวกรรม ตลับลูกปืนเซรามิกเซอร์โคเนียมีเสถียรภาพในการใช้งานสูงกว่าตลับลูกปืนแบบเลื่อนและแบบลูกกลิ้งทั่วไป ทนต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนได้ดีกว่า เซรามิกเซอร์โคเนียสามารถนำมาทำเป็นปลอกสูบเครื่องยนต์ แหวนลูกสูบ และชิ้นส่วนอื่นๆ ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพทางความร้อนในขณะที่ลดน้ำหนักได้ วาล์วเซรามิกเซอร์โคเนียสามารถใช้ทดแทนวาล์วโลหะผสมแบบดั้งเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรง ช่วยลดการสึกหรอและเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก เซรามิกเซอร์โคเนียยังสามารถใช้ทำมีดเซรามิก ซึ่งคมกว่ามีดเหล็กแบบดั้งเดิมและมีรูปลักษณ์ที่สวยงาม เป็นต้น
3. เซรามิกส์เชิงฟังก์ชัน
เซอร์โคเนียมออกไซด์เป็นตัวนำไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากเติมสารทำให้คงตัว นอกจากนี้ วัสดุเพียโซอิเล็กทริกที่เกิดจากส่วนประกอบหลักของเซอร์โคเนียยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เซ็นเซอร์ออกซิเจนที่ทำจากเซอร์โคเนียมีความไวสูงและถูกนำมาใช้เป็นจำนวนมากในการตรวจจับปริมาณออกซิเจนในเหล็กหลอมเหลว ตรวจจับอัตราส่วนของออกซิเจนต่อก๊าซในเครื่องยนต์ และตรวจจับปริมาณออกซิเจนในก๊าซไอเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม วัสดุเซรามิกเซอร์โคเนียยังสามารถนำมาทำเป็นเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ เสียง ความดัน และความเร่ง รวมถึงระบบตรวจจับอัตโนมัติอัจฉริยะอื่นๆ ได้อีกด้วย
4. วัสดุชีวภาพทางการแพทย์
การประยุกต์ใช้เซรามิกเซอร์โคเนียที่พบได้บ่อยที่สุดในสาขาชีวการแพทย์ ได้แก่ วัสดุบูรณะฟันและเครื่องมือผ่าตัด ในประเทศต่างๆ เช่น ญี่ปุ่นและสหรัฐอเมริกา วัสดุเซอร์โคเนียถูกนำมาใช้ในการผลิตฟันปลอมเซรามิกที่มีความโปร่งใส เข้ากันได้ทางชีวภาพ และมีคุณภาพดี และนักวิจัยบางกลุ่มประสบความสำเร็จในการใช้วัสดุเซอร์โคเนียในการสร้างกระดูกเทียมเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์แล้ว