Cirkonij se koristi u širokom rasponu primjena i tržišta, sa specifičnim primjenama uključujući krute gorive ćelije, obradu ispušnih plinova automobila, zubarske materijale, alate za rezanje keramike i umetke od cirkonijevih keramičkih vlakana.S razvojem cirkonijeve keramike došlo je do velikog pomaka u područjima njihove primjene.Dok su se u prošlosti uglavnom koristili u vatrostalnim materijalima, sada su pretvoreni u konstrukcijsku keramiku, biokeramiku i elektroničku funkcionalnu keramiku, a sve više se koriste u područjima visoke tehnologije kao što su zrakoplovna, zrakoplovna i nuklearna industrija.
1. Vatrostalni materijali
Cirkonijev oksid je kemijski stabilan i ima dobru toplinsku stabilnost i otpornost na toplinski udar, tako da se može koristiti kao keramički premaz otporan na toplinu i vatrostalni proizvodi za visoke temperature.Također se može dodati drugim vatrostalnim materijalima za poboljšanje vatrostalnosti.Vatrostalni materijali izrađeni od cirkonijevog oksida uključuju: izljeve za kalibriranje od cirkonijevog oksida, cirkonijeve talice, vatrostalna vlakna od cirkonijevog oksida, cirkonijeve korundne opeke i cirkonijeve šuplje vatrostalne kuglice koje se koriste u metalurškoj i silikatnoj industriji.
2.Strukturalna keramika
Cirkonska keramika ima dobra mehanička svojstva i naširoko se koristi kao inženjerski strukturni materijal.Ležajevi od cirkonijeve keramike imaju veću životnu stabilnost od tradicionalnih kliznih i kotrljajućih ležajeva, otporniji su na habanje i koroziju;od cirkonijeve keramike mogu se izraditi košuljice cilindra motora, klipni prstenovi i drugi dijelovi, što može poboljšati toplinsku učinkovitost uz smanjenje mase;cirkonij keramički ventili mogu učinkovito zamijeniti tradicionalne ventile od metalnih legura, posebno u teškim radnim okruženjima, učinkovito smanjujući trošenje i poboljšavajući otpornost na koroziju, čime se znatno poboljšava životni vijek;cirkonij keramika se može koristiti za izradu keramičkih noževa, koji su oštriji od tradicionalnih čeličnih noževa i lijepog izgleda, itd.
3.Funkcionalna keramika
Cirkonijev oksid je električki vodljiv na visokim temperaturama, posebno nakon dodatka stabilizatora.Osim toga, naširoko su korišteni piezoelektrični materijali formirani od glavnih komponenti cirkonijevog oksida.Senzori za kisik izrađeni od cirkonijevog oksida vrlo su osjetljivi i korišteni su u velikom broju za otkrivanje sadržaja kisika u rastaljenom čeliku, za otkrivanje omjera kisika i plina u motorima i za otkrivanje sadržaja kisika u industrijskim ispušnim plinovima.Cirkonijski keramički materijali također se mogu izraditi u senzore temperature, zvuka, tlaka i ubrzanja te druge inteligentne automatizirane sustave detekcije.
4. Medicinski biomaterijali
Najčešća primjena cirkonijevih keramičkih materijala u biomedicinskom području jesu kao dentalni restorativni materijali i kirurški alati;u zemljama kao što su Japan i SAD, cirkonski materijali se koriste za proizvodnju porculanskih zuba dobre prozirnosti, biokompatibilnosti i kvalitete;a neki su istraživači već uspjeli koristiti cirkonijeve materijale za izradu umjetnih kostiju u medicinske svrhe.