น้ำแข็งแห้งเป็นสารที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยการใช้งานหลักๆ ได้แก่:
1. การทำความสะอาดอุปกรณ์อุตสาหกรรม น้ำแข็งแห้งสามารถใช้ทำความสะอาดแม่พิมพ์อุตสาหกรรม เช่น แม่พิมพ์ยาง แม่พิมพ์ยาง ฯลฯ และขจัดเรซิน คราบน้ำมัน ฯลฯ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. เครื่องทำความเย็นและการขนส่งในอุตสาหกรรมอาหาร น้ำแข็งแห้งใช้ในการแช่เย็นและขนส่งอาหาร โดยเฉพาะอาหารที่ต้องเก็บในความเย็น สามารถทำความเย็นอาหารได้โดยการระเหยเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แห้งโดยตรง โดยไม่ละลายเป็นน้ำเหมือนน้ำแข็งทั่วไป
3. การประยุกต์ในสาขาการแพทย์ น้ำแข็งแห้งถูกนำมาใช้ในวงการแพทย์ เช่น การบำบัดด้วยความเย็นจัด และการเก็บรักษาพลาสมาและยาทางการแพทย์
4. เทคนิคพิเศษบนเวที น้ำแข็งแห้งมักใช้ในการแสดงบนเวทีเพื่อสร้างเอฟเฟกต์เมฆผ่านการระเหย
5. การชำระล้างชีวิต ใช้น้ำแข็งแห้งทำความสะอาดเสื้อผ้า ฯลฯ
6. อุตสาหกรรมอาหาร. มีการเติมน้ำแข็งแห้งที่บริโภคได้เป็นส่วนผสมในไอศกรีมและเครื่องดื่มเพื่อเพิ่มรสชาติ
7. อุตสาหกรรมปิโตรเคมี. ใช้ขจัดคราบโค้ก คราบน้ำมัน ฯลฯ บนอุปกรณ์
8. อุตสาหกรรมการพิมพ์. ใช้เพื่อขจัดคราบหมึกและคราบหมึกออกจากเฟือง
10. อุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า นำไปใช้กับการทำความสะอาดและบำรุงรักษาอุปกรณ์และระบบไฟฟ้าต่างๆ
นอกจากนี้ น้ำแข็งแห้งยังสามารถนำมาใช้ในการทำความเย็นชิ้นส่วนเครื่องจักรกลและการขนส่งตัวอย่างเซลล์สิ่งมีชีวิตในห้องปฏิบัติการทางชีววิทยาในตู้เย็นอีกด้วย
