膨润土是非金属矿中被开发和利用最多的矿产，现在已经大范围的应用于石油开采、定向穿越、钢铁铸造、冶金球团、化工涂料、复合肥、浆纱、橡胶、塑料、造纸、净化水、吸潮剂、农药等领域。
目前，膨润土作为钻井泥浆材料，占整个膨润土行业用量大概18%左右。实践证明，低品位钙基膨润土的造浆性能远劣势于钠基膨润土，因而国内使用膨润土造浆之前，会进行人工钠化处理，同时选择正真适合的增效剂以及合适的剂量，合理提升膨润土中蒙脱石的含量，达到提升造浆性能的目的。在实际应用过程中，膨润土的触变性致使设备易堵塞，增添维修管理烦扰。
粉末状膨润土因具有比表面积大、优良的吸附性能和离子交换性能，成为一种处理废水的优质矿物材料。理论上，粉状膨润土应具有更加好的吸附效果，但由于其吸水膨胀性、黏结性，使得粉土黏结团聚，明显降低吸附效果，同时产生二次污泥。在实际的应用中，将粉状膨润土制成一定形状，以便于回收和利用：借助海藻酸钠与氯化钙溶液的交联作用制备成球粒；借助挤压设备制备成条型；借助3D打印技术，以膨润土作为打印材料，制成蜂窝型吸附砖等，同时也应保证成形土强度，以便运输与应用。
膨润土拥有非常良好的分散悬浮性和黏结性，大范围的应用于高炉炼铁原料——球团矿的生产，作为球团矿黏结剂使用的膨润土可以优化成球的性能和生球颗粒之间的黏结力，加速球团的成型、长大和储存球团内部的水分，能明显提高生球的落下强度、抗住压力的强度、爆裂温度及干球抗压强度，但同时也引入了大量的Si和Al等杂质，降低了球团矿品位，因而在冶金工程中使用优质高效膨润土，降低膨润土用量，是生产高质量球团矿的关键。
膨润土能够吸收多倍于自身重量的水，从而体积膨胀为原有体积的数倍甚至数十倍，而吸水至某些特定的程度后的膨润土相当于一种胶体，具有排斥水的性能，利用这一特性，膨润土能用来防水材料。典型例子是膨润土防水毯、轻质的墙体材料、浸渍涂层、垃圾填埋屏障材料。
膨润土作为土壤改良剂被投入到农业和林业中使用，膨润土可减少农肥被水冲出，提高农肥、水分的蓄积能力，从而改良土壤，提高农作物产量。当膨润土与肥料进行混合使用时，膨润土还具有延长肥料效用时长的效果。
膨润土作为饲料添加剂被投入到畜牧业中使用，可减慢饲料在胃肠中的通过速度，促使畜禽充分消化饲料，以达到最高的营养摄取率。
膨润土拥有非常良好吸水性、悬浮性、分散性、黏结性、触变性，在医药业中作为制剂辅料和药剂载体使用。膨润土具有了吸附和抑菌或杀菌的双重功能，临床上被用作治疗腹泻和消化道溃疡的药物；在某些软膏或者糊状类药剂中加入膨润土，可有效增稠；因膨润土拥有非常良好吸附性，常作为药剂载体使用，使得药剂在人体内发挥作用时间长且稳定。总之，膨润土在医药用上的价值具有很大潜力。
膨润土拥有非常良好吸附性和离子交换性，大范围的应用于食品制造业。在动植物油进行精炼时，酸化后的膨润土吸附能力增强，可有效去除动植物油中的杂质以及脱色；在葡萄酒等的酿制过程中加入膨润土，可起到酿酒过程的澄清和稳定化处理；将膨润土用于日常调味用品（醋、味精、酱油等）的加工与提炼中，可有效除杂或澄清，甚至提高调味用品的营养价值。
国内膨润土资源丰富，因其具有许多优良性能被应用在多个领域，但是不同地域的膨润土性能差异很大，造成膨润土加工应用差异也较大。目前，我国的膨润土制造与加工公司都会存在规模较小、技术比较落后、产品质量不稳定、资源利用率低下等问题，进一步研究膨润土应用新途径和加工新技术，对于开发高端膨润土产品，赋予膨润土新的使用价值，显得很迫切和重要。