电解质材料γ-Bi2O3是用于固体氧化物燃料电池或氧传感器的一种极具潜力的电解质材料，比现有的锆系电解质材料在相同温度下的导电性高1-2个数量级，传导性比ZrO2 和CeO2 好得多。Bi2O3可作为检测NO气体的半导体传感材料,其选择性比常用的SnO2 高得多；光电材料氧化铋基玻璃由于具备非常优秀的光学性能，如高的折射率、红外传输和非线性光学性，因而在光电装置、光纤传输等的材料应用方面具有非常大的吸引力。氧化铋在铋系超导材料原料粉中的含量接近30％，纯度为4N。

氧化铋在催化剂方面的应用，主要有三类：一类是钼铋催化剂，是用于氧化反应的一种效果好而又经济的催化材料，在工业应用中可作为丙烯氧化为丙烯醛、从丙烯制备丙烯腊、氧化脱氢制备丁二烯、丁二烯氧化为呋喃等过程的催化剂；二类是钇铋催化剂，掺杂了氧化钇的氧化铋材料，是一种非常有吸引力的催化剂。三类是燃速催化剂，氧化铋正在逐步取代氧化铅，成为固体推进剂中重要的催化剂。因为氧化铅有毒，对工作人员和环境有着直接或间接的危害。在其他方面的用途还包括作为核废物吸收材料、显像管荫罩涂层、无毒烟花（已大量应用）、氧化铋薄膜还用于光学涂层、光电子器件、透明陶瓷玻璃的生产等。

中国铋消费仍旧是以传统领域为主，主要消费领域为：氧化铋占35%、医药占28%、冶金（低熔点合金和环保合金）添加剂占17%、化工占10%、铋合金占9%、其它占1%。

长沙天久金属材料有限公司氧化铋Bi2O3粉是一种先进的功能材料,是重要的铋化合物之一。由于其具有特殊的物理性质和晶体形态，因而被广泛应用于化工行业（如化学试剂、铋盐制造等）、玻璃行业（玻璃着色、高折光率玻璃、核工程玻璃制造）、电子行业（电子陶瓷、传感器等）以及其他行业（如防火材料（防火纸）、核反应堆燃料、烟花材料等）。
电子行业是氧化铋应用广的行业，主要用在压敏电阻、热敏电阻、避雷器以及显象管等领域。
如果从材料来分，氧化铋主要用于电子陶瓷粉体材料、电解质材料、光电材料、高温超导材料、催化剂等。