Практическое применение ионного легирования (ионной имплантации) в современной промышленности включает:

• Производство полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. 4 Ионная имплантация позволяет снизить себестоимость и повысить эффективность изделий микроэлектроники, а также создавать новые приборы. 4 Некоторые направления использования: создание структур типа silicon-on-insulator, управление параметрами транзисторов типа «металл-оксид-полупроводник», производство маломощных транзисторов сверхвысокочастотного диапазона из кремния и германия, изготовление диодов. 1
• Машиностроение. 3 Метод ионной имплантации применяют для нанесения защитных покрытий на различные виды инструмента. 3 Это позволяет повышать твёрдость, износостойкость и коррозионную стойкость деталей машин и механизмов. 3
• Радиационное материаловедение. 1 Ионное легирование используют для исследования кинетики скопления внедрённых газов, образования газовых пузырей и механического разрушения поверхности бомбардирующего материала. 1
• Синтез новых композиционных материалов. 1

Также ионное легирование применяют для упрочнения металлов и сплавов, формирования выделений с квантовыми размерами в полупроводниках и создания центров пиннинга в сверхпроводящих материалах. 5