超級電容器應用廣泛。小的單體只有拇指蓋大小，電容量為5~10F，可為固態硬盤存儲信息提供電力支持：小型20~150F電解電容器組可以用于各種電子設備。大容量單體，例如D型超級電容器單體的電容量超過300F,可以用于工業領域，包括風力發電機變槳距調節器的備用電源模塊以及一些動力應用中，例如電動自行車和電動摩托車的動力電源。更加大型的單體，例如現在標準60mm直徑的圓柱單體的電容量范圍是650~3000F,可以應用于不間斷電源、橋式功率、汽車電網的穩定以及在怠速停止系統中促進汽車發動機重新起動。

 大容量單體構成的模塊組應用于重型卡車發動機冷起動輔助，廂式車、自卸車、擺渡車、及公交車的混合組件，以及軌道交通的能量換熱器。超級電容器在軌道交通上的應用也拓展車載能量換熱器和軌道側第三軌或懸鏈線的穩定器。新的應用不斷涌現在一些前景廣闊的領域。在智能電網和鐵路領域的實施，可以提供更強力有力的公用設施和配套服務，可以在地鐵和輕軌系統中減少需額外增設的變電站數量。

 例如，在智能電網中，超級電容器可以滿足高倍率充放電來調解系統頻率的需求。其高效率快充快放的特性意味著它們也可以被用來支持電網電壓調解。這兩個應用需要大量兆瓦級有功率來進行頻率支撐，甚至更高的無功率作為電壓調解。超級電容器作為公用事業儲能應用可以提供10S~1min的持續輸出，而將超級電容器和電池相結合可以提供長達8H的持續輸出。這些內容，以及與其相似的應用，例如應用汽車的大功率緩存等。