Роль флуктуаций в физических процессах заключается в следующем:

• Изменение природы фазовых переходов. 1 Например, в теории слабой кристаллизации флуктуации кристаллизационного параметра порядка меняют характер фазового перехода. 1
• Определение кинетических коэффициентов для неравновесных линейных диссипативных процессов — электро- и теплопроводности, диффузии, вязкости и т. п.. 5
• Получение информации о динамическом поведении любой системы. 4 Из анализа флуктуаций можно исследовать характеристики физической системы, определить некоторые её параметры, характеристики материалов. 4
• Ограничение чувствительности и помехоустойчивости электрических и электронных устройств. 5 Флуктуации потенциалов, токов и зарядов в электрических цепях и линиях связи приводят к появлению шумов. 5
• Определение предела точности одновременного измерения физических величин. 5 Это касается, например, соотношения неопределённостей, которое представляет собой неравенство для дисперсий двух сопряжённых физических величин (координаты и импульса, проекций спина и др.) и определяет предел точности одновременного измерения этих величин. 5

Также флуктуации играют определяющую роль в квантовой механике, где корпускулярно-волновое физическое описание имеет принципиально вероятностную природу. 5