聚丙烯酰胺是一類多功能的油田化學處理劑，廣泛用于石油開采的鉆井、固井、完井、修井、壓裂、酸化、注水、堵水調剖、三次采油作業過程中， 特別是在鉆井、堵水調剖和三次采油領域。聚丙烯酰胺水溶液具有較高的粘度， 有較好的增稠、絮凝和流變調節作用， 在石油開采中用作驅油劑和鉆井泥漿調節劑。在石油開采的中后期， 為提高原油采收率，我國目前主要推廣聚合物驅油和三元復合驅油技術。通過注入聚丙烯酰胺水溶液， 改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。在三次采油中加入聚丙烯酰胺， 可增加驅油能力， 避免擊穿油層， 提高油床開采收率。中國石油工業是聚丙烯酰胺的 用戶， 聚丙烯酰胺的科技進步促進了中國石油工業的發展， 石油工業的需求又加速了聚丙烯酰胺的科技創新步伐與行業的發展。

水處理包括原水處理、本地污水處理和工業水處理等。在原水處理中與活性炭等配合使用， 可用于生活水中懸浮顆粒的凝聚、本地澄清。用有機絮凝劑丙烯酰胺代替無機絮凝劑， 即使不改造沉降池， 凈水能力也可提高 20％以上； 在污水處理中， 采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循環的使用率， 還可用作污泥脫水； 工業水處理中用作一種重要的配方藥劑。聚丙烯酰胺在國外應用 的領域是水處理， 國內在此領域的應用正在推廣。聚丙烯酰胺在水處理中的主要作用: 減少絮凝劑的用量。在達到同等水質的前提下， 聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑配合使用， 可以大大降低絮凝劑的使用量； (2) 改善水質。在飲用水處理與工業廢水處理中， 聚丙烯酰胺與無機絮凝劑配合使用， 可明顯改善水質； (3) 提高絮體強度與沉降速度。聚丙烯酰胺形成的絮體強度高， 沉降性能好， 從而提高固液分離速度， 有利于污泥脫水； (4) 循環冷卻系統的防腐與防垢。聚丙烯酰胺的使用可大大減少無機絮凝劑的用量， 從而避免無機物質在設備表面的沉積， 減緩設備的腐蝕與結垢。

2012年，我國聚丙烯酰胺的主要應用領域為石油開采、水處理、造紙、高吸水性樹脂、冶金和洗煤等。其消費結構為：油田開采占81％，水處理占9％，造紙占5％，礦山占2％，其他占3％。石油開采是我國聚丙烯酰胺 的消費領域，其消費量占國內總消費量的81％。水處理是我國聚丙烯酰胺的第二大消費領域，我國城市污水處理率不足30％，工業水的重復利用率為60％，工業廢水處理率為77％，與發達 相比差距很大。聚丙烯酰胺作為絮凝劑在我國城市水處理以及化工、冶金、造紙、印染、制糖、味精、煤炭、建材等行業的廢水處理的用量將不斷增加，在高吸水性樹脂、水泥增強劑、粘合劑、皮革復鞣劑等領域。