在水污染化学、分析化学、有机和生化等方面的应用十分广泛，如水中金属离子的分离分析、水的软化、分级沉淀、纤维染色、清洗金属、浮选、杀菌、蛋白质的水解与合成以及稳定维生素等。
工业工程
螯合物在工业中用来除去金属杂质，如水的软化、去除有毒的重金属离子等。比如重金属生产和使用的工厂使用重金属捕捉剂来沉淀重金属离子，达到净化废水的效果。
生物工程
金属螯合反应对于辅酶、辅因子和酶的结合来说意义重大。
一些生命必须的物质是螯合物，如血红蛋白和叶绿素中卟啉环上的4个氮原子把金属原子(血红蛋白含Fe2+，叶绿素含Mg2+)固定在环中心。
分析化学
螯合物的稳定常数都非常高，许多螯合反应都是定量进行的，可以用来滴定。
化学包覆：在无机粉体表面的吸附或化学反应对颗粒表面螯合有机分子中的官能团进行包覆使颗粒表面改性。
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