五氧化二磷是一種多功能無機化合物，具有廣泛的套用。其主要用途包括：
生產磷酸。五氧化二磷可以與水反應生成磷酸，這是製造肥料、醫藥和洗滌劑等的重要原料。
用作乾燥劑。由於其強效的吸水能力，五氧化二磷被廣泛用於吸收空氣中的水分。
用作有機化合物的催化劑。它在有機合成中作為脫水劑，促進有機化合物的反應。
生產高純度化學品。五氧化二磷用於製造高純度磷酸、磷酸鹽、磷化物和磷酸酯等。
用於特定工業領域。如在軍事工業中用於生產煙霧劑、燃燒劑和炸藥等；在食品工業中用於生產食品添加劑和抗氧化劑等；在農業中用於生產農藥和肥料等。
用於製造特定類型的玻璃。如光學玻璃、透紫外線玻璃、隔熱玻璃、微晶玻璃和乳濁玻璃等，以提高玻璃的色散係數和透過紫外線的能力。
用於學術研究。如用來檢驗空氣中氧氣的質量分數。
此外，五氧化二磷還用於阻燃、滅火、製冷、潤滑和研磨等領域。