無線傳感器網絡的應用領域非常廣闊，它能應用于軍事、精準農業、環境監測和預報、健康護理、智能家居、建筑物狀態監控、復雜機械監控、城市智能交通、空間探索、大型車間和倉庫管理，以及機場、大型工業園區的安全監測等領域。隨著傳感器網絡的深入研究和廣泛應用，傳感器網絡將會逐漸深入人類生活的各個領域。

(1)在軍事應用領域的應用

無線傳感器網絡具有可快速部署、可自組織、隱蔽性強和高容錯性的特點，因此它非常適合在軍事領域的應用。無線傳感器網絡能實現對敵軍兵力和裝備的監控、戰場的實時監視、目標的定位、戰場評估、核攻擊和生物化學攻擊的監測和搜索等功能。通過飛機或炮彈直接將傳感器結點播撒到敵方陣地內部，或在公共隔離帶部署傳感器網絡，能非常隱蔽和近距離地準確收集戰場信息，迅速地獲取有利于作戰的信息。傳感器網絡由大量的、隨機分布的結點組成，即使一部分傳感器結點被敵方破壞，剩下的結點依然能自組織地形成網絡。利用生物和化學傳感器，可以準確探測生化武器的成分并及時提供信息，有利于正確防范和實施有效的反擊。傳感器網絡已成為軍事系統必不可少的部分，并且受到各國軍方的普遍重視。

(2)在環境監測和預報中的應用

在環境監測和預報方面，無線傳感器網絡可用于監視農作物灌溉情況、土壤空氣情況、家畜和家禽的環境和遷移狀況、無線土壤生態學、大面積的地表監測等，可用于行星探測、氣象和地理研究、洪水監測等。還可以通過跟蹤鳥類、小型動物和昆蟲進行種群復雜度的研究等。基于無線傳感器網絡，可以通過數種傳感器來監測降雨量、河水水位和土壤水分，并依此預測山洪爆發描述生態多樣性，從而進行動物棲息地生態監測。

(3)在醫療系統和健康護理中的應用

無線傳感器網絡在醫療系統和健康護理方面也會有很多應用，例如，監測人體的各種生理數據，跟蹤和監控醫院中醫生和患者的行動，以及醫院的藥物管理等。如果在住院病人身上安裝特殊用途的傳感器結點，例如心率和血壓監測設備，醫生就可以隨時了解被監護病人的病情，在發現異常情況時能夠迅速搶救。

(4)在信息家電設備中的應用

在家電和家具中嵌入傳感器結點，通過無線網絡與互聯網連接在一起，將為人們提供更加舒適、方便和更人性化的智能家居環境。利用遠程監控系統可實現對家電的遠程遙控，也可以通過圖像傳感設備隨時監控家庭安全情況。利用傳感器網絡可以建立智能幼兒園，監測兒童的早期教育環境，以及跟蹤兒童的活動軌跡。

(5)在建筑物狀態監控中的應用

建筑物狀態監控是指利用傳感器網絡來監控建筑物的安全狀態。由于建筑物不斷進行修補，可能會存在一些安全隱患。雖然地殼偶爾的小震動可能不會帶來看得見的損壞，但是也許會在支柱上產生潛在的裂縫，這個裂縫可能會在下一次地震中導致建筑物倒塌。用傳統方法檢查往往需要將大樓關閉數月，而安裝傳感器網絡的智能建筑可以告訴管理部門它們的狀態信息，并自動按照優先級進行一系列自我修復工作。未來的各種摩天大樓可能都會裝備這類裝置，從而建筑物可自動告訴人們當前是否安全、穩固程度如何等信息。

(6)在空間探索中的應用

用航天器在外星體上撒播一些傳感器結點，可以對該星球表面進行長時間的監測。這種方式成本很低，結點體積小，相互之間可以通信，也可以和地面站通信。NASA的JPL實驗室研制的Sensor Webs項目就是為將來的火星探測進行技術準備。該系統三在佛羅里達宇航中心周圍的環境監測項目中進行測試和完善。

(7)在特殊環境中的應用

另外，還有一些傳感器網絡的重要應用領域，例如石油管道通常要 過大片荒無人煙的地區，對管道監控一直是個難題，傳統的人力巡查幾乎是不可能的事情。而現有的監控產品往往復雜且昂貴。將無線傳感器網絡布置在管道上可以實時監控管道情況，一 有破損或惡意破壞都能在控制中心實時了解。加州大學伯克利分校的研究員認為，如果美國加州將這種技術應用于電力使用狀況監控，電力調控中心每年將可以節省7～8億美元。

從21世紀開始，傳感器網絡引起學術、軍事和工業界的極大關注，美國和歐洲相繼啟動很多有關無線傳感器網絡的研究計劃。無線傳感器網絡是涉及傳感器技術、計算機網絡技術、無線傳輸技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術、微電子制造技術、軟件編程技術等多學科交叉的研究領域，它具有鮮明的跨學科研究的特點。