Основное применение дистиллированной воды — химические лаборатории, где её используют для приготовления растворов, проведения анализов и ополаскивания химической посуды после мытья.

Дистиллированная вода сама по себе пригодна для питья.

Применяют для корректировки плотности электролитов, безопасной эксплуатации аккумуляторов, промывки систем жидкостного охлаждения, разбавления концентратов различных жидкостей и для прочих бытовых нужд. Например, для добавления в паровые утюги (полностью исключают появление накипи), для корректировки температуры замерзания незамерзающей стеклоомывающей жидкости и при цветной фотопечати.

Вода, соответствующая требованиям к дистиллированной воде, может быть получена, кроме дистилляции, также методами ионного обмена, обратного осмоса, комбинацией этих способов, или некоторыми другими.