離子液體已經在諸如聚合反應、選擇性烷基化和胺化反應、酰基化反應、酯化反應、化學鍵的重排反應、室溫和常壓下的催化加氫反應、烯烴的環氧化反應、電化學合成、支鏈脂肪酸的制備等方面得到應用，并顯示出反應速率快、轉化率高、反應的選擇性高、催化體系可循環重復使用等優點。
此外，離子液體在溶劑萃取、物質的分離和純化、廢舊高分子化合物的回收、燃料電池和太陽能電池、工業廢氣中二氧化碳的提取、地質樣品的溶解、核燃料和核廢料的分離與處理等方面也顯示出潛在的應用前景。
從理論上講離子液體可能有1萬億種，化學家和生產企業可以從中選擇適合自己工作需要的離子液體。對離子液體的合成與應用研究主要集中在如何提高離子液體的穩定性,降低離子液體的生產成本，解決離子液體中高沸點有機物的分離以及開發既能用作催化反應溶劑，又能用作催化劑的離子液體新體系等領域。隨著人們對離子液體認識的不斷深入，相信離子液體綠色溶劑的大規模工業應用指日可待，并給人類帶來一個面貌全新的綠色化學高科技產業。
