由於MIPS對於印跡分子的高選擇性，故可以作為仿生傳感器的分子識別元件；這種分子識別作用可以通過信號轉化器（壓電晶體、電極、電阻等）輸出，然後通過各種電、熱、光等手段轉換成可測信號，可定量分析各種小分子有機化合物。
2.色譜分離
MIPS最廣泛的應用之壹是利用其特異的識別功能去分離混合物，近年來，引人矚目的立體、特殊識別位選擇性分離已經完成。其適用的印跡分子範圍廣，無論是小分子（如氨基酸、藥品和碳氫化合物等）還是大分子（如蛋白質等）已被應用於各種印跡技術中 。
3.固相萃取
通常，樣品的制備都包括溶劑萃取，由於分子印跡技術的出現，這可以用固相萃取代替，並且可利用分子印跡聚合物選擇性富集目標分析物。由於印跡聚合物既可在有機溶劑中使用，又可在水溶液中使用，故與其他萃取過程相比，具有獨特的優點。
4.天然抗體模擬
MIPS與印跡分子之間作用的強度與選擇性在壹定程度上可以和抗原與抗體之間的作用相媲美，因而可用於抗體模擬,這種模擬抗體制備簡單、成本低，在高溫、酸堿及有機溶劑中具有較好的穩定性，此外還可以重復使用。
5.模擬酶催化
例如以吡哆醛為印跡分子，用4壹乙基哢哇為單體制備出分子印跡高聚物，它促進了氨基酸衍生物的質子轉移。
6.控緩釋藥物
印跡高聚物可以吸收大量與印跡分子結構相似的物質，可以被用來作為壹種反應性控制釋放載體。