聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺单体聚合而成的线型高分子聚合物，热稳定性良好，能以任意比例溶于水，水溶液为均匀透明的液体，是水溶性高分子中应用广泛的品种之一。
聚丙烯酰胺普遍应用于水处理、石油开采、造纸、纺织、医药、农业等行业。据统计，全球聚丙烯酰胺的总产量中的百分之37用于废水处理，百分之27用于石油工业，百分之18用于造纸工业。在水处理领域的应用是做水处理的絮凝剂，尤其对水中的蛋白质和淀粉的絮凝有良好的效果，能改善水质，提高絮体强度与沉降速度，减缓循环冷却系统的腐蚀与结垢。在原水处理中，与活性炭等配合使用，可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚、澄清，可提高净水能力百分之20以上。在污水处理中，采用聚丙烯酰胺可以提高污水回用的使用率。在工业水处理中是一种重要的配方药剂。
它在石油开采领域的应用是作为润滑剂、悬浮剂、增稠剂、驱油剂、降失水剂和黏土稳定剂，在钻井、酸化、压裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中广泛应用，聚丙烯酰胺是一种重要的油田化学品。中国石油工业是聚丙烯酰胺的较大用户，聚丙烯酰胺的科技进步促进了中国石油工业的发展，石油工业的需求又加速了聚丙烯酰胺的科技创新步伐与行业的发展。
聚丙烯酰胺在造纸工业中主要应用在两个方面，一是提高填料、颜料等的存留率以降低原材料的流失和对环境的污染；二是提高纸张的强度。聚丙烯酰胺在造纸领域广泛用作助留剂、助滤剂和均度剂等，以提高纸张的质量、料浆脱水性能、细小纤维及填料的留着率，减少原材料消耗及对环境的污染。用作分散剂时，可改善纸的均匀度。
它还具有增稠性、耐剪切性、降阻性、分散性等优良性能，可作土壤改良剂，增加土壤的水渗透性和保湿性；作为化学灌浆剂，用于土木工程的隧道开掘和水坝等工程的堵漏；用作纤维改性剂，聚丙烯酰胺可改善合成纤维的物理性质；作防腐剂时，可用于地下构件的防腐。此外，还可用于食品工业的添加剂、颜料的分散剂和印染行业的糊剂等。
