Zastosowanie Izolacja MLI stosowana jest tam, gdzie występują duże różnice temperatur między izolowanym układem a otoczeniem i niezbędne jest ograniczenie dopływów ciepła na drodze promieniowania. Izolacja ta znajduje coraz więcej zastosowań nie tylko ze względu na najlepsze zdolności izolacyjne, ale również niską masę i objętość, co skutkuje mniejszą wagą i wymiarami całej konstrukcji. Do zastosowań MLI zaliczają się głównie: Kriogenika - niskotemperaturowe systemy kriogeniczne są szczególnie wrażliwe na dopływy ciepła z otoczenia ze względu na bardzo wysokie różnice temperatur między systemem a otoczeniem i wysoki koszt wytworzenia mocy chłodniczej w tak niskich temperaturach. Zastosowanie MLI wraz z izolacją próżniową stanowi najskuteczniejszą metodę izolacji kriogenicznej, zwanej także superizolacją. MLI jest najskuteczniejszą metodą izolacji dla: - zbiorników ciekłych gazów (LNG, LN2, LH2, LO2) itd., - kriostatów, - rurociągów kriogenicznych, - kriokomór, - urządzeń nadprzewodnikowych. Przemysł kosmiczny - w próżni kosmicznej promieniowanie jest jedynym mechanizmem przekazywania ciepła.