它不仅具有传统有机溶剂的优势，而且相比有机溶剂表现出很多独特的理化性质，如室温下稳定性好、蒸气压低、不可燃、溶解能力强和导电性好等。更重要的是，可通过改变阳离子和阴离子种类而改变离子液的理化性质。因此，离子液成为一种可人为设计的“绿色溶液。离子液作为有机溶剂的替代品一直应用于有机合成、电化学等领域具有广阔的应用前景。
离子液是低于100℃的液体熔融盐，因其具有可大大减少某些工艺过程的费用和削减废物产生的潜力，而引起人们越来越大的兴趣。它们对环境危害性极小，可替代宽范围的有机溶剂，在有些反应中，它们也可作为催化剂。据德国离子液供应商Merck KGaA公司称，随着生产规模的扩大，其价格正在降低。
离子液的应用包括有机和无机反应，以及
生物催化和催化反应。离子液已用于生产宽范围的产品，包括
医药中间体、农药、电子材料、导电聚合物等。离子液的市场总量现约为300万美元，但增长很快，5年内可望达到1亿美元。
Merck KGaA公司拥有生产离子液的多用途新装置，将离子液用于有机化学合成、生物技术和生产颜料。该公司于2005年10月与
英国约克大学组建联合体，在约克大学和剑桥大学推出专有技术，开发的离子液用于
生物催化反应。Merck KGaA公司还与拜耳技术服务公司结成联盟，将适用的离子液用于特定的反应。
巴斯夫公司采用离子液1－甲基咪唑大规模合成含磷化合物。采用离子液工艺，使医药生产大大改进，提高了化学品收率；还使从反应混合物中去除酸类简单化，替代了以前长时间的过滤步骤。此外，离子液用作催化剂，加快了反应过程。
阿克苏诺贝尔公司的科学家开发出用离子液从汽油和柴油燃料去除硫的工艺。由于该工艺可在室温下进行，并且不使用氢气，因此有望比加氢处理节约投资。另一优点是它可去除所有芳烃硫化物，包括二烷基二苯并噻吩，二烷基二苯并噻吩用加氢脱硫很难去除。阿克苏－诺贝尔公司已完成该工艺试验。
我国在离子液规模化制备方面也取得重要成果。中科院过程工程研究所自主开发成功国内第一套离子液规模化制备清洁工艺技术，解决了小规模制备原料成本高、合成过程复杂、溶剂和原料循环利用差、污染严重、转化率低等问题，迈出了离子液走向产业化应用的重要一步。该成果已申请多项发明专利，正在进一步开发离子液应用清洁工艺技术。该项目于2005年12月27日通过专家鉴定。
由中国石化科学研究院开发的连续式离子液催化制备长链烷基苯工艺，也已通过科技部组织的评议和验收。采用该工艺制备烷基苯，不仅三废少，对环境友好，而且产品性能优良，特别适合作为生产三次采油驱油剂、润滑油
清净分散剂和高温泡沫驱油剂的原料。