Zirkonia aplikazio eta merkatu sorta zabal batean erabiltzen da, aplikazio espezifikoen artean erregai solidoen pilak, automobilen ihes-hodien tratamendua, hortz-materialak, zeramikazko ebaketa-erremintak eta zirkoniazko zuntz optikozko txertaketak daudelarik. Zirkoniazko zeramikaren garapenarekin, aldaketa handia egon da haien aplikazio-eremuetan. Iraganean batez ere material errefraktarioetan erabiltzen ziren bitartean, orain zeramika estrukturaletan, biozeramikan eta zeramika funtzional elektronikoetan eraldatu dira, eta gero eta gehiago erabiltzen dira goi-mailako teknologiako arloetan, hala nola aeroespazialean, hegazkingintzan eta industria nuklearrean.
1. Material errefraktarioak
Zirkonio oxidoa kimikoki egonkorra da eta egonkortasun termiko ona eta talka termikoarekiko erresistentzia ona ditu, beraz, beroarekiko erresistentea den zeramikazko estaldura gisa eta tenperatura altuko produktu errefraktario gisa erabil daiteke. Beste material errefraktario batzuei ere gehi dakieke errefraktariotasuna hobetzeko. Zirkonioz egindako material errefraktarioen artean daude: zirkoniozko neurgailu-hodiak, zirkoniozko gurutzak, zirkoniozko zuntz errefraktarioak, zirkoniozko korindoizko adreiluak eta zirkoniozko bola hutsak diren errefraktarioak, metalurgia eta silikatoen industrietan erabiltzen direnak.
2. Zeramika estrukturala
Zirkonia zeramikoek propietate mekaniko onak dituzte eta oso erabiliak dira ingeniaritza-material estruktural gisa. Zirkonia zeramikozko errodamenduek bizitza-egonkortasun handiagoa dute ohiko errodamendu irristagarri eta birakariekin alderatuta, higaduraren eta korrosioaren aurkako erresistentzia handiagoa dute; zirkonia zeramikoekin motorraren zilindro-forruak, pistoi-eraztunak eta beste piezak egin daitezke, eta horrek eraginkortasun termikoa hobetu dezake masa murriztuz; zirkonia zeramikozko balbulek metalezko aleaziozko balbula tradizionalak eraginkortasunez ordezkatu ditzakete, batez ere lan-ingurune gogorretan, higadura eraginkortasunez murriztuz eta korrosioaren aurkako erresistentzia hobetuz, eta horrela bizitza asko hobetuz; zirkonia zeramikoekin zeramikazko labana egin daitezke, altzairuzko labana tradizionalak baino zorrotzagoak direnak eta itxura ederra dutenak, etab.
3. Zeramika funtzionala
Zirkonio oxidoa eroale elektrikoa da tenperatura altuetan, batez ere egonkortzaileak gehitu ondoren. Horrez gain, zirkonioaren osagai nagusietatik eratutako material piezoelektrikoak asko erabili dira. Zirkonioz egindako oxigeno sentsoreak oso sentikorrak dira eta kopuru handitan erabili dira altzairu urtuaren oxigeno edukia detektatzeko, motorretan oxigenoaren eta gasaren arteko erlazioa detektatzeko eta industria-ihes-gasen oxigeno edukia detektatzeko. Zirkonio zeramiko materialak tenperatura, soinu, presio eta azelerazio sentsoreetan eta beste detekzio sistema automatizatu adimendun batzuetan ere erabil daitezke.
4. Biomaterial medikoak
Zirkoniozko zeramikazko materialen aplikazio ohikoenak arlo biomedikoan hortz-konponketa materialak eta kirurgia tresnak dira; Japonia eta AEB bezalako herrialdeetan, zirkoniozko materialak erabiltzen dira gardentasun, biobateragarritasun eta kalitate oneko portzelanazko hortzak ekoizteko; eta ikertzaile batzuek dagoeneko lortu dute zirkoniozko materialak erabiltzea helburu medikoetarako hezur artifizialak egiteko.