由于钛镍合金记忆丝具有超弹性和可恢复性，它的这两个特点被应用于很多领域，如：生物医疗、航空航天、日常生活及机械电子等多个领域。
(1)生物医疗上的运用：用于医学范畴的 TiNi 形状回忆合金，除了运用其形状回忆效应或超弹性外，还应满意化学和生物学等方面的需求，即良好的生物相容性。TiNi 可与生物体形成安稳的钝化膜。当前，在医学上TiNi合金丝首要运用有：
(a)牙齿矫形丝 用超弹性 TiNi 合金丝和不锈钢丝做的牙齿纠正丝，其中用超弹性TiNi合金丝是最适合的。通常牙齿矫形用不锈钢丝 CoCr 合金丝，但这些原料有弹性模量高，弹性应变小的缺陷。为了给出适合的纠正力，在纠正前就要加工成弓形，并且结扎固定需求娴熟。假如用TiNi合金作牙齿矫形丝，即便应变高达10%也不会发生塑性变形，并且应力诱发马氏体相变(stress-induced martensite)使弹性模量呈现非线型特性，即应变增大时纠正力动摇很少。这种原料不只操作简略，效果好，也可减轻患者不适感。
(b) 脊柱侧弯矫形 各种脊柱侧弯症(先天性、习惯性、神经性、佝偻病性、特发性等)疾病，不只身心遭到严峻损害，并且内脏也遭到压榨，所以有必要进行外科手术矫形。当前这种手术选用不锈钢制哈伦敦棒矫形，在手术中安放矫形棒时，需求固定后脊柱遭到的纠正力保持在30-40kg以下，一但受力过大，矫形棒就会损坏，结果不只是脊柱，并且连神经也有受损害的风险。一起存在矫形棒安放后纠正力会随时刻改动，大概纠正力降到初始时的30%时，就需求再进行手术调整纠正力，这样给患者在精力和肉体上都形成极大苦楚。选用形状回忆合金制作的哈伦顿棒，只需求进行一次安放矫形棒固定。假如矫形棒的纠正力有改动，以经过体外加热形状回忆合金，把温度升高到比体温约高5℃，就能康复满足的纠正力。别的，外科中用TiNi 形状回忆合金制做各种骨衔接器、血管夹、凝血滤器以及血管扩大元件等。一起还广泛运用于口腔科、骨科、心血管科、胸外科、肝胆科、泌尿科、妇科等，跟着形状回忆的开展，医学运用将会愈加广泛。
(2)航空航天工业中的运用：形状钛镍合金回忆合金已运用到航空和太空设备。如用在军用飞机的液压体系中的低温合作衔接件，欧洲和美国正在研发用于直升飞机的智能水平旋翼中的形状回忆合金原料。因为直升飞机高轰动和高噪声运用遭到限制，其噪声和轰动的来历首要是叶片涡流干扰，以及叶片型线的微小误差。这就需求一种平衡叶片螺距的设备，使各叶片能精确地在同一平面旋转。当前已开宣布一种叶片的轨道操控器，它是用一个小的双管形状回忆合金驱动器操控叶片边际轨道上的小翼片的方位，使其轰动降到最低。还可用于制作探究世界奥妙的月球天线，大家运用形状回忆合金在高温环境下制做好天线，再在低温下把它压缩成一个小铁球，使它的体积缩小到本来的千分之一，这样很容易运上月球，太阳的激烈的辐射使它康复本来的形状，依照需求向地球发回名贵的世界信息。别的，在卫星中运用一种可翻开容器的形状回忆开释设备，该容器用于维护活络的锗探测器免受安装和发射时间的污染。
(3)日常生活运用：
(a) 防烫伤阀 在家庭日子中，已开发的形状回忆阀可用来避免洗涤槽中、浴盆和浴室的热水意外烫伤；这些阀门也可用于旅馆和其他适合的地方。假如水龙头流出的水温到达能够烫伤人的温度(大概 48℃)时，形状回忆合金驱动阀门封闭，直到水温降到安全温度，阀门才重新翻开。
(b)眼镜结构 在眼镜结构的鼻梁和耳部安装 TiNi 合金可使人感到舒服并抗磨损，因为TiNi合金所具有的柔韧性已使它们广泛用于改动眼镜时尚界。用超弹性TiNi 钛合金丝做眼镜结构，即便镜片热膨胀，该形状回忆合金丝也能靠超弹性的恒定力夹牢镜片。这些超弹性合金制作的眼镜结构的变形才能很大，而一般的眼镜框则不能做到。
(c) 移动电话天线和火灾查看阀门 运用超弹性TiNi金属丝做蜂窝状电话天线是形状回忆合金的另一个运用。曩昔运用不锈钢天线，因为曲折常常呈现损坏问题。运用TiNi形状回忆合金丝移动电话天线，具有高抗损坏性遭到大家遍及期待。因此常用来制作蜂窝状电话天线和火灾查看阀门。火灾中，当部分地方升温时阀门会主动封闭，避免了风险气体进入。这种特别构造规划的优点是，它具有查看阀门的操作，然后又能复位到安全状况；这种火灾查看阀门在半导体制作业中得到运用，在半导体制作的分散进程中运用了有毒的气体；这种火灾查看阀也可在化学和石油工厂运用。
(4) 机械电子产品中的运用：1970年美国用形状回忆合金制作F-14 战斗上的低温合作衔接器，随后有数以百万以上的连件的运用。形状回忆合金作为低温合作衔接在飞机的液压体系中及体积较小的石油、石化、电工业产品中运用。另一种衔接件的形状是焊接的网状金属丝，用于制作导体的金属丝织造层的安全接头。这种接件现已用于密封设备、电气衔接设备、电子工程机械设备，并能在65~300℃可靠地作业。已开出的密封体系设备可在严格的环境中用作电气件衔接。将形状回忆合金制作成一个可翻开和封闭快门的绷簧，用于维护雾灯免于飞翔碎片的击坏。用于制作精细仪器或精细车床，一旦因为轰动、磕碰等缘由变形，只需加热即可排除故障。在机械制作进程中，各种冲压和机械操作常需将零件从一台机器转移到另一台机器上，如今运用形状回忆合金开发了一种取代手动或液压夹具，这种设备叫驱动汽缸，它具有效率高灵敏，装夹力大等特色。
