Zirkonoxid, insbesondere 3Y-TZP, wird wegen seiner mechanischen und thermischen Eigenschaften bevorzugt für hoch belastbare Komponenten eingesetzt.

Durch die uneingeschränkte Biokompatibilität sowie die hohe chemische Beständigkeit und Inertheit findet das Material, das auch als Biokeramik bezeichnet wird, nicht nur in technischen, sondern auch in medizintechnischen Produkten bzw. im menschlichen Körper seine Anwendung.

In technischen Bereichen wird Zirkonoxid bevorzugt für Verschleißteile im Maschinenbau eingesetzt. Typische Anwendungen sind Düsen, Ventile, Pumpenteile, Verschleißteile im Sondermaschinenbau, Schneidkeramiken (Textilindustrie, Papierindustrie), Fadenführer (Textilindustrie), Dichtungen, Armaturenteile, Positionierstifte in der Schweißtechnik und vieles mehr.

In der Medizintechnik setzt man Zirkonoxid im Dentalbereich ein, für Hüftgelenksprothesen sowie für Implantate, Instrumente und in medizintechnischen Geräten ein. Weiterhin findet das Material in der Analytik und im Liquid-Handling Bereich (Biotechnologie) seine Verwendung.

Eine weitere Besonderheit des Zirkonoxids ist seine Sauerstoffionenleitfähigkeit bei höheren Temperaturen. Dieses Phänomen kann nutzbar gemacht werden zur Messung von Sauerstoff-Partialdrücken. Technisch findet dies Anwendung in der Sensorik: z.B. bei Lambdasonden für die Abgasregelung von Benzinmotoren sowie Sauerstoffelektroden in der Prozessleittechnik von Stahlwerken bzw. in der Glasproduktion.

  
Als weitere Spezialanwendungen, die die Vielseitigkeit des Materials unterstreichen, sind noch Anwendungen als Elektrolyt in der Festbrennstoffzelle (SOFC), als Optical Interconnects in der optischen Telekommunikation sowie Anwendungen in der optischen Industrie und in der Elektronik zu nennen.