Уравнение Гиббса-Дюгема применяется в различных областях, включая:

• Термодинамику растворов. 1 Уравнение позволяет определять зависимость от состава химического потенциала, активности или коэффициента активности одного из компонентов бинарного раствора, если подобная зависимость известна для другого компонента (в случае многокомпонентных растворов — для всех остальных компонентов). 1
• Определение активности компонентов бинарного раствора по данным о равновесном общем давлении пара над раствором при данной температуре. 1 Также с его помощью проверяют термодинамическую согласованность экспериментально определённых значений активности веществ. 1
• Расчёты свободной энергии смешения полимерных растворов. 3 Это позволяет охарактеризовать термодинамическую стабильность двухкомпонентных систем, определить структурные параметры растворов и сопоставить предсказания различных молекулярных теорий растворов с экспериментом. 3
• Исследование адсорбции. 4 В частности, уравнение Гиббса-Дюгема необходимо при исследовании адсорбции, сопровождающейся набуханием или сжатием адсорбента, где изменение химического потенциала адсорбента сопоставимо по величине с изменением химического потенциала адсорбируемого вещества. 4