Oxid zirkóniový sa používa v širokej škále aplikácií a trhov, pričom medzi špecifické aplikácie patria články na tuhé palivo, úprava výfukových plynov automobilov, zubné materiály, keramické rezné nástroje a zirkónovo-keramické vložky do optických vlákien. S vývojom zirkónovej keramiky došlo k výraznému posunu v oblastiach jej použitia. Zatiaľ čo v minulosti sa používala hlavne v žiaruvzdorných materiáloch, teraz sa transformovala na konštrukčnú keramiku, biokeramiku a elektronickú funkčnú keramiku a čoraz viac sa používa v oblastiach vysokých technológií, ako je letecký, letecký a jadrový priemysel.
1. Žiaruvzdorné materiály
Oxid zirkoničitý je chemicky stabilný a má dobrú tepelnú stabilitu a odolnosť voči tepelným šokom, takže sa môže použiť ako tepelne odolný keramický povlak a vysokoteplotné žiaruvzdorné výrobky. Môže sa tiež pridávať do iných žiaruvzdorných materiálov na zlepšenie žiaruvzdornosti. Medzi žiaruvzdorné materiály vyrobené zo zirkónia patria: zirkónové kaliace nálevky, zirkónové tégliky, zirkónové žiaruvzdorné vlákna, zirkónovo-korundové tehly a zirkónové duté guľôčkové žiaruvzdorné výrobky, ktoré sa používajú v metalurgickom a silikátovom priemysle.
2. Štrukturálna keramika
Zirkóniová keramika má dobré mechanické vlastnosti a široko sa používa ako konštrukčný materiál. Zirkóniové keramické ložiská majú vyššiu životnosť ako tradičné klzné a valivé ložiská, sú odolnejšie voči opotrebovaniu a korózii; zirkóniová keramika sa dá použiť na výrobu vložiek valcov motora, piestnych krúžkov a iných častí, čo môže zlepšiť tepelnú účinnosť a zároveň znížiť hmotnosť; zirkóniové keramické ventily môžu účinne nahradiť tradičné ventily z kovových zliatin, najmä v náročných pracovných prostrediach, čím účinne znižujú opotrebenie a zlepšujú odolnosť proti korózii, čím výrazne predlžujú životnosť; zirkóniová keramika sa dá použiť na výrobu keramických nožov, ktoré sú ostrejšie ako tradičné oceľové nože a majú krásny vzhľad atď.
3. Funkčná keramika
Oxid zirkoničitý je elektricky vodivý pri vysokých teplotách, najmä po pridaní stabilizátorov. Okrem toho sa široko používajú piezoelektrické materiály vytvorené z hlavných zložiek zirkónia. Kyslíkové senzory vyrobené z zirkónia sú vysoko citlivé a vo veľkom počte sa používajú na detekciu obsahu kyslíka v roztavenej oceli, na detekciu pomeru kyslíka k plynu v motoroch a na detekciu obsahu kyslíka v priemyselných výfukových plynoch. Keramické materiály zirkónia sa dajú použiť aj na výrobu snímačov teploty, zvuku, tlaku a zrýchlenia a iných inteligentných automatizovaných detekčných systémov.
4. Lekárske biomateriály
Najbežnejšie aplikácie zirkónových keramických materiálov v biomedicínskej oblasti sú ako zubné reštauračné materiály a chirurgické nástroje; v krajinách ako Japonsko a USA sa zirkónové materiály používajú na výrobu porcelánových zubov s dobrou priehľadnosťou, biokompatibilitou a kvalitou; a niektorým výskumníkom sa už podarilo použiť zirkónové materiály na výrobu umelých kostí na lekárske účely.