Tsirkooniumoksiidi kasutatakse laias valikus rakendustes ja turgudel, kusjuures konkreetsete rakenduste hulka kuuluvad tahkekütuseelemendid, autode heitgaaside töötlemine, hambaravimaterjalid, keraamilised lõikeriistad ja tsirkooniumkeraamilised kiudoptilised sisetükid. Tsirkooniumkeraamika arenguga on selle rakendusvaldkondades toimunud suur nihe. Kui varem kasutati neid peamiselt tulekindlates materjalides, siis nüüd on need muutunud struktuurkeraamikaks, biokeraamikaks ja elektroonikafunktsionaalseks keraamikaks ning neid kasutatakse üha enam kõrgtehnoloogia valdkondades, nagu lennundus, lennundus ja tuumatööstus.
1. Tulekindlad materjalid
Tsirkooniumoksiid on keemiliselt stabiilne ning hea termilise stabiilsuse ja termilise löögikindlusega, seega saab seda kasutada kuumakindla keraamilise kattekihina ja kõrge temperatuuriga tulekindlate toodetena. Seda saab lisada ka teistele tulekindlatele materjalidele tulekindluse parandamiseks. Tsirkooniumoksiidist valmistatud tulekindlate materjalide hulka kuuluvad: tsirkooniumoksiidi liimimistilad, tsirkooniumoksiidi tiiglid, tsirkooniumoksiidi tulekindlad kiud, tsirkooniumoksiidi korundtellised ja tsirkooniumoksiidi õõneskuulidega tulekindlad materjalid, mida kasutatakse metallurgia- ja silikaattööstuses.
2. Struktuurkeraamika
Tsirkooniumkeraamikal on head mehaanilised omadused ja seda kasutatakse laialdaselt insenerikonstruktsioonimaterjalidena. Tsirkooniumkeraamilistel laagritel on pikem eluiga kui traditsioonilistel liug- ja veerelaagritel, need on kulumiskindlamad ja korrosioonikindlamad; tsirkooniumkeraamikast saab valmistada mootori silindrihülsse, kolvirõngaid ja muid osi, mis parandab termilist efektiivsust ja vähendab massi; tsirkooniumkeraamilised ventiilid saavad tõhusalt asendada traditsioonilisi metallisulamist ventiile, eriti karmides töökeskkondades, vähendades tõhusalt kulumist ja parandades korrosioonikindlust, pikendades seeläbi oluliselt eluiga; tsirkooniumkeraamikast saab valmistada keraamilisi nuge, mis on teravamad kui traditsioonilised terasnoad ja ilusa välimusega jne.
3. Funktsionaalne keraamika
Tsirkooniumoksiid on kõrgetel temperatuuridel elektrijuhtiv, eriti pärast stabilisaatorite lisamist. Lisaks on laialdaselt kasutatud tsirkooniumoksiidi põhikomponentidest valmistatud piesoelektrilisi materjale. Tsirkooniumoksiidist valmistatud hapnikuandurid on väga tundlikud ja neid on laialdaselt kasutatud sula terase hapnikusisalduse tuvastamiseks, hapniku ja gaasi suhte tuvastamiseks mootorites ning tööstuslike heitgaaside hapnikusisalduse tuvastamiseks. Tsirkooniumkeraamilistest materjalidest saab valmistada ka temperatuuri-, heli-, rõhu- ja kiirendusandureid ning muid intelligentseid automatiseeritud tuvastussüsteeme.
4. Meditsiinilised biomaterjalid
Tsirkooniumkeraamiliste materjalide kõige levinumad rakendused biomeditsiini valdkonnas on hambaravimaterjalid ja kirurgilised tööriistad; sellistes riikides nagu Jaapan ja USA kasutatakse tsirkooniummaterjale hea läbipaistvuse, biosobivuse ja kvaliteediga portselanhammaste tootmiseks; ja mõned teadlased on juba edukalt kasutanud tsirkooniummaterjale meditsiinilistel eesmärkidel tehisluude valmistamiseks.