1.用于微量银离子的测定。氧化还原滴定剂。烯烃聚合催化剂。
2.用作分析试剂，常用于配制氧化还原滴定标准溶液，用作薄层色谱法检测多元醇的显色剂，制备磷酸盐敏感的膜电极组成物的原料物质以及用作电位滴定法测定各种胺类的试剂。还可作氧化剂，烯烃聚合催化剂。
3.硝酸铈铵CAN是一个强氧化剂，在酸性条件下氧化性更强，仅次于F2、XeO3、Ag2+、O3、HN3。在水溶液和其它质子溶剂中，CAN是一个单电子氧化剂，从颜色的变化（从橙色到淡黄色）可判断CAN的消耗情况。由于在有机溶剂中溶解度的局限性，因此CAN参与的反应大多在混合溶剂如水/乙腈中进行。在其它氧化剂如溴酸钠、叔丁基过氧化氢和氧气等的存在下，可实现Ce4+的循环使用，从而实现催化反应。此外，CAN还是一个有效的硝化试剂。
CAN对醇、酚、醚等含氧化合物具有氧化活性，其中对二级醇具有特异氧化性。如将苄醇氧化为对应的醛酮 ，甚至对硝基苄醇也能被CAN/O2催化氧化体系氧化为对硝基苄酮。此外，对于特殊二级醇如4-烯醇或5-烯醇等，还可以得到环醚化合物。
对于邻苯二酚、对苯二酚以及它们的甲基醚化合物，在CAN作用下能够被氧化为醌。如邻苯二酚转换为邻苯醌、对苯二酚在CAN和超声波作用下快速转换为对苯醌，以及芳基醚转换为对苯醌的反应。
对于环氧化合物的氧化反应还可以得到二羰基化合物。此外，CAN对特定结构的羰基化合物也具有氧化活性，如将多环笼酮氧化为内酯的反应。
作为单电子氧化剂，CAN还能实现分子间或分子内的碳-碳键形成反应。如1,3-二羰基化合物与苯乙烯系统在CAN作用下的氧化加成反应 (式7)[8]，或者苯胺自身的二聚反应，
除了氧化反应外，CAN还是一个有效的硝化试剂，特别是对芳环系统的硝化。如在乙腈中CAN与苯甲醚作用得到邻位硝化产物。但是由于CAN的强氧化性，往往使得芳环系统发生多硝化反应，甚至生成难以分离的聚合物。研究发现，将CAN吸附在硅胶上可降低其氧化性，从而减少多硝基产物的生成。如在乙腈中，以硅胶为载体，用CAN对咔唑和9-烷基咔唑进行硝化，产率可提高到70%~80%。