微波能应用就是利用微波能的作用，将其应用在实际生产生活中。微波能的利用几乎渗透到了社会生产生活的各个领域。从应用角度来看，主要可分为物料的快速加热及烘干、食品的杀菌灭虫以及材料改性等几个方面。微波作为能源始于1950年代后期，至1960年代末，其应用随微波灶的商品化而得到发展。

微波能应用主要是微波加热，其机理是基于微波与物质分子相互作用并被吸收而产生的热效应。它与红外加热、高频加热及其他加热方式相比，具有不同的特点。微波可以深入物体内部,加热时热量产生于物质本身,不依靠热传导，里外同时加热。微波的波长短，容易集中和防护。微波加热的优点是：热效率高，可以节约能源，加热速度快，用于工农业生产上的加热时间一般是几分钟；加热均匀，由于不依靠热传导，里外温差小；用于食品加工时，清洁卫生，既不污染食品，也不污染环境，而且不破坏食品的营养成分。

微波加热已广泛用于工农业生产，成为加热和干燥的有效手段，凡是介质物体都可以利用微波进行加热和干燥。如橡胶硫化的预热、高分子化合物的热定型、精铸脱蜡、解冻、陈化新酒和杀虫灭菌，以及烘干食品、谷物、木材、纸张、烟草、皮革、磁带和电影胶片之类的涂膜材料等。微波加热涉及的技术问题有：大功率连续波磁控管的制造、波源功率的稳定和控制、加热器的设计、微波漏能的防止和测定等。常用的加热器有箱型、平板型、曲折波导型和辐射型等。有时微波加热与其他加热方式结合使用。国际上规定的微波加热专用频率是915±25兆赫、 2450±50兆赫、5800±75兆赫和22125±125兆赫，常用的是 915兆赫和2450兆赫。微波辐射对人体有一定的影响，各国制订有微波辐射卫生安全标准。

微波能的应用与其他学科相结合，正在形成许多新的边缘学科，如微波医学、微波生物学、微波化学等。在医学方面，微波辐射可用于治疗各种常见病和多发病；与放射治疗和化学治疗相结合可用于治疗肿瘤；针灸时引入微波可提高疗效；用微波灼伤子宫内膜可阻止受孕、用微波照射睾丸，能使曲细精管缩小，收到节育的效果。在生物学方面，用微波照射种子能提高种子发芽率，处理蚕卵能提高产茧量和茧层率；照射生物能引起胚胎畸变，诱使植物基因产生变异；照射组织能快速灭酶，阻止组织死亡后的变化，为神级化学和神经生理学的研究提供条件。在微波化学方面，利用微波加热能促进化学反应，利用微波放电产生的等离子体，可用于光谱分析和分解有毒化合物。