聚丙烯酰胺在矿冶工业中的应用主要涉及采矿、选矿和冶金，在这些过程中需要使用大量的水，最后常需回收水中的有用固体，并将废水净化回收利用。PAM作为絮凝剂和助滤剂，可促进有用固体矿物的快速下沉，加速细粒物料的浓缩、液体的澄清和泥饼的脱水，从而可提高生产效率，减少尾矿流失和水消耗，降低设备投资和加工成本，并避免环境污染。铀矿提取是聚丙烯酰胺最早的重要应用领域之一，用酸或磺酸盐溶液沥取铀矿石时，在沥取物的浓缩和过滤中，添加PAM进行处理非常有效。聚丙烯酰胺在选煤厂中，其主要用于两方面：一是在煤泥水深度净化浓缩机中，加速煤泥沉降，降低溢流水浓度；二是聚丙烯酰胺在真空过滤机或压滤机中，改善滤饼结构，降低滤饼水分，提高过滤速度。
选煤厂在煤泥水澄清处理中, 大多使用阴离子聚丙烯酰胺作为絮凝剂。对于不同的煤泥水,使用何种类型的聚丙烯酰胺, 其分子量如何影响絮凝效果, 不同的研究者有不同的结论。但由于市场上除阴离子外的其他类型聚丙烯酰胺很少有商品规模产品, 这方面的研究也不多。
聚丙烯酰胺的酰胺基(—CONH2)可与许多物质亲和、吸附形成氢键。高分子量的聚丙烯酰胺在被吸附的粒子间形成桥联, 使数个甚至数十个粒子连在一起, 生成絮团, 加速粒子下沉, 这使它成为最理想的絮凝剂。阴离子聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺除了有以上作用外, 还能同水中的胶体粒子或离子发生吸附、架桥及电性中和作用, 形成较大的絮凝物, 使悬浮物沉降或浮上, 从而达到净化水的目的。聚丙烯酰胺的类型不同, 其作用机理、絮凝效果及适宜的絮凝对象也不同。
聚丙烯酰胺及疏水缔合衍生物由于分子链上同时带有亲水与憎水基团，使其水凝胶具有温敏性，它在水中的溶胀性在某一临界温度随温度的微小变化发生激烈的突变，体积变化可达几十到几百倍，聚丙烯酰胺可以做成智能性凝胶，用于药物的控制释放和酶的包埋、蛋白质电泳、人工器官材料、接触眼镜片等。PAM水凝胶早在20世纪80年代就开始应用于整形美容外科，大部分用于乳房增大和塑型，还可用于软组织填充，比如薄唇变厚、大小腿外形塑造。另外，PAM可用作分离抗菌素的絮凝剂，聚丙烯酰胺用作药片的赋型粘接剂以及药物缓释剂等。
聚丙烯酰胺作为土壤结构改良剂，可有效改善土壤结构，增加土壤表层颗粒间的凝聚力，增大土壤表面粗糙度，降低土壤容重，聚丙烯酰胺使土壤颗粒和孔隙结构保持稳定，防止土壤结皮，增加土壤的入渗，防止土壤流失以及抑制土壤水分蒸发等。PAM通过对土壤结构的改善，增加了土壤水稳性团粒数量，增强了土壤的透气、渗透性能，聚丙烯酰胺有效地增强了土壤的抗蚀能力，用PAM处理过的土壤具有很好的保水、保土、保肥、增产的效果。
聚丙烯酰胺在纺织工业中，PAM作为织物的上浆剂和整理剂，可以生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层，利用聚丙烯酰胺的吸湿性强的特点、较好的成膜性及浆膜的光滑度、高强低弹性、对纤维良好的亲和性、聚丙烯酰胺与天然浆料和合成浆料良好的互溶性，能减少纺细纱时的断线率，防止织物的静电和阻燃。聚丙烯酰胺用作印染助剂时，PAM可使产品附着牢度大，鲜艳度高，还可作为漂白的非硅高分子稳定剂及匀染剂纺织助剂等。此外，PAM还可用于纺织印染污水的高效净化剂、脱色剂等。
聚丙烯酰胺用于水处理的优点：
1、聚丙烯酰胺减少絮凝剂用量。在达到同等水质的前提下，聚丙烯酰胺作为助凝剂与其它絮凝剂配合使用，可大大降低絮凝剂的使用量。
2、聚丙烯酰胺改善水质。聚丙烯酰胺在原水处理中与活性炭等配合使用，可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚、澄清；在污水处理中用作污泥脱水；在工业水处理中用作一种重要的配方药剂。
3、聚丙烯酰胺提高絮体强度与沉降速率，减少了无机絮凝剂的使用量，避免循环冷却系统的腐蚀与结垢。
