固定化細胞的應用范圍極廣，已遍及工業、醫學、制藥、化學分析、環境保護、能源開發等多種領域。
在工業方面，如利用產葡萄糖異構酶的固定化細胞生產果葡糖漿；
將糖化酶與含α淀粉酶的細菌、霉菌或酵母細胞一起共固定，可以直接將淀粉轉化成葡萄糖；
利用海澡酸鈣或卡拉膠包埋酵母菌，通過批式或連續發酵方式生產啤酒；
利用固定化酵母細胞生產酒精或葡萄酒；此外，還可利用固定化細胞大量生產氨基酸、有機酸、抗生素、生化藥物和甾體激素等發酵產品。
在醫學方面，如將固定化的胰島細胞制成微囊，能治療糖尿病；
用固定化細胞制成的生物傳感器可用于醫療診斷。
在化學分析方面，可制成各種固定化細胞傳感器，除上述醫療診斷外，還可測定醋酸、乙醇、谷氨酸、氨和BOD等。此外，固定化細胞在環境保護、產能和生化研究等領域都有著重要的應用。