（1）植物的离体快繁：离体快繁是植物组织培养在生产上应用最广泛、产生较大经济效益的一项技术。其特点是繁殖系数大、周年生产、繁殖速度快、苗木整齐一致等。
（2）脱毒苗木的培育：以植物无病毒组织（如茎尖）为材料，利用组织培养技术获得脱毒苗。通过种植脱毒苗木，可使作物避免或减少病毒危害，获得大幅度增产，提高作物品质。
（3）培育新品种或创制新物种
①单倍体育种：用花药培养或对未传粉的子房进行离体培养，获得单倍体植株，从而开辟了单倍体育种的途径。
②培育远缘杂种：利用组织培养解决杂交育种中的种胚败育问题，获得杂种子代，使远缘杂交得以成功。
③离体选择突变体：培养的细胞由于处在不断分裂状态，容易受培养条件和诱变因素的影响而产生变异，从中可以筛选出对人类有用的突变体，从而育成新品种。
④基因工程育种：借助DNA重组技术，将外源基因整合进植物基因组，以增加产量和改善品质，在许多作物上已获得成功。
（4）次生代谢物的生产：利用组织或细胞的大规模培养，可以生产人类需要的一些天然有机化合物
（5）植物种质资源的离体保存：通过抑制生长或超低温保存的方法，使植物器官、组织甚至细胞等培养材料在离体条件下长期保存，既节约人力、物力和土地，还可防止有害病虫的人为传播，同时也便于种质资源的交换和转移。
（6）人工种子的生产：用植物组织培养的方法，诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构，包裹上人造种皮，可制成人工种子。