力学方面：气凝胶超细的纳米骨架结构及密度比较低特点在很大程度上降低了其力学性能，气凝胶的杨氏模量为10'N/m2数量级，比相应非孔性玻璃态材料低4个数量级。
光学应用：许多气凝胶能制成全透明或半透明材料，气凝胶的折射率很小，接近于1，意味着它对入射光几乎没有反射损失，能有效地透过太阳光，并阻止环境温度的热红外辐射，在常温下具有透光不透热的特点，是种很好的绝热透明材料。在高功率激光系统光学元件、显示系统以及太阳能电池保护玻璃等领域具有广泛的应用前景。
催化领域：气凝胶具有高比表面积、高孔隙率、密度比较低等特点，并且具有良好的稳定性，是催化剂及催化剂载体好的候选材料之一。尤其是具有高选择性和活性的金属氧化物气凝胶在催化领域有广阔的应用前景。
电学领域：气凝胶材料具有较低的介电常数，气凝胶的介电常数低且连续可调，可用于高速运算的大规模集成电路的衬底材料和航天飞行器和导弹的高温透波隔热材料。是高能电容器的理想材料，有望制成储电容量大、电导率高、体积小、充放电能力强、可重复多次使用的新型可充电电池等。
医学领域：在医学方面，气凝胶具有高孔隙率，同时还具有生物机体相容性及可生物降解性，可用于诊断剂、人造组织、人体器官、器官组件等。特别适用于药物缓释体系，有效的药物组分可在溶胶-凝胶过程加入，利用干燥后的气凝胶进行药物浸渍也可实现担载。
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