工業的應用
現代化學工業的巨大成就與催化劑的使用是分不開的。約90%以上的化學工業產品是借助于催化過程來生產的。
例如，從煤炭和石油資源出發合成了甲醇、乙醇、丙酮、丁醇等基本有機原料，改變了過去用糧食生產的途徑；合成纖維的生產減輕了人類對棉花的依賴；塑料的發展減輕了人類對木材的依賴。合成橡膠、化肥、醫藥、合成食品、調味品的生產都與催化劑的使用分不開。
例如，硫酸的生產，相比于二氧化氮作催化劑的鉛室法，產品濃度低、雜質多、產量小；用鉑作催化劑可使硫酸產品濃度達98%以上，可制得發煙硫酸；用釩作催化劑后，產品質量大大提高，成本大幅度下降。又如煉油工業中的催化裂化，用分子篩催化劑代替無定形硅鋁膠催化劑后，由于分子篩的擇形作用，改變了裂化產物的分布，得到了高質量產品。
生態上的應用
處理各類廢棄物。
二氧化碳 + 廢塑料輪胎→汽柴油+可燃氣+炭黑，既解決了空中環境堵塞，又將地面廢棄物轉化為能源；煤+地面農、林、牧、城市生活廢棄物、城市工業廢棄物→汽柴油+可燃氣+炭黑，既解決了地面的污染問題，地面生態通道的堵塞，和煤排出的CO2問題，又將煤、地面廢棄物轉化為急需的汽、柴油基礎油，它產生的可燃氣體和天然氣的低碳排放是一個水平：排出的可燃氣體，碳排放量為16%，天然氣的碳排放量12%。
優化化石能源的產業結構。
用先進的催化技術和仿生能源的工藝方法，將煉油工業轉化為資源節約型的工業結構。石油→汽柴油+可燃氣+炭黑，以高科技手段，打破壟斷，形成資源節約型產業，把地下化石能源成本降下來。 相比于傳統煉油，設備成本為（1/5） 生產成本為（1/2），且更多的產出來源于石油中的生物質。