超级电容器应用广泛。小的单体只有拇指盖大小，电容量为5~10F，可为固态硬盘存储信息提供电力支持：小型20~150F电解电容器组可以用于各种电子设备。大容量单体，例如D型超级电容器单体的电容量超过300F,可以用于工业领域，包括风力发电机变桨距调节器的备用电源模块以及一些动力应用中，例如电动自行车和电动摩托车的动力电源。更加大型的单体，例如现在标准60mm直径的圆柱单体的电容量范围是650~3000F,可以应用于不间断电源、桥式功率、汽车电网的稳定以及在怠速停止系统中促进汽车发动机重新起动。

 大容量单体构成的模块组应用于重型卡车发动机冷起动辅助，厢式车、自卸车、摆渡车、及公交车的混合组件，以及轨道交通的能量换热器。超级电容器在轨道交通上的应用也拓展车载能量换热器和轨道侧第三轨或悬链线的稳定器。新的应用不断涌现在一些前景广阔的领域。在智能电网和铁路领域的实施，可以提供更强力有力的公用设施和配套服务，可以在地铁和轻轨系统中减少需额外增设的变电站数量。

 例如，在智能电网中，超级电容器可以满足高倍率充放电来调解系统频率的需求。其高效率快充快放的特性意味着它们也可以被用来支持电网电压调解。这两个应用需要大量兆瓦级有功率来进行频率支撑，甚至更高的无功率作为电压调解。超级电容器作为公用事业储能应用可以提供10S~1min的持续输出，而将超级电容器和电池相结合可以提供长达8H的持续输出。这些内容，以及与其相似的应用，例如应用汽车的大功率缓存等。