亚毫米波激光具有频率复盖面宽、谱线丰富、频率可调、方向性好、穿透能力强、能量集中等独特的优点，因此，亚毫米波激光的应用研究极为活跃，应用领域正不断开拓。
    随着亚毫米波技术的发展，天文学家和天体物理学家对亚毫米波段观测的兴趣日益增长。稳定的亚毫米波激光可以作为外差接收技术的本振源，而采用外差技术建造的亚毫米波射电天文望远镜可用于观测和研究天体及星际辐射，研究星际形成过程和星际介质化学性质等。
 
    亚毫米波激光在生物及医学研究中的应用已开始引起注意。有些学者认为亚毫米波辐射在治癌方面可能会有很好的作用，其中，日本、德国和英国均开展了一些亚毫米波辐射与生物体相互作用的研究。英国国家物理实验室开展了测量氨基酸、溶菌酸、丙氨酸、白蛋白及血红蛋白等构成生物体的基础物质的亚毫米波物理常数，这是研究亚毫米波与生物体相互作用以及生物分子结构鉴定的基础工作。在医学方面，乌克兰学者研究了亚毫米波辐射对人体的影响，在临床上亚毫米波辐射被用于免疫系统紊乱的处理、胃及十二指肠溃疡的治疗以及痛风的治疗。另外，还可利用微波4亚毫米波共振原理治疗骨髓炎。在我国也报道研制成功了毫米波亚毫米波治疗仪，在临床上均取得了较好的效果。
 
    亚毫米波激光在工业上的应用尚处于初始阶段，一些塑料，如聚乙烯、聚丙烯以及聚四氟乙烯等对亚毫米波是透明的，应用光学散射原理，可以用亚毫米波检查塑料中的气泡、杂质等。据此，美国联邦技术中心已经成功地用光泵亚毫米波激光器研制成无损伤连续检查海底电缆的样机，并投入使用。在能源工程方面，原子能、原子核能将是人类社会的主要能源。受控热核聚变反应的主要条件是产生高温，而大功率的光泵亚毫米波激光器和回旋管是对热核聚变装置中的等离子体进行加热或瞬时局部加热的最有效方法。
 
    亚毫米波激光可用于监测大气同温层中具有较高谐振频率的分子组成及行星、慧星间的大气，可在离地球3.6X104km的同步轨道上监测地球周围快速变化的现象。利用波谱分析方法，亚毫米波可用于工业分析和环保监测。
 
    目前，亚毫米波激光的应用正在不断开拓和发展之中，随着对亚毫米波激光研究的深入，它将进一步促进固体物理、半导体物理、等离子体物理、超导电子学、无线电波谱学、空间电子学、生物电子学等基础学科和边缘学科的发展。同时将在雷达、通信、国防、工业等方面得到前所未有的广泛应用和产生革命性变化，其市场前景也是不可估量的。