硅溶胶广泛用于各种催化剂载体的制备，因为硅溶胶具有较大的比表面积，例如
10nm硅溶胶的比表面积为200-300m2/g.利用硅溶胶制备气固催化反应的催化剂载体，可提供较大的催化反应面积，加快催化速度，提高生产效率，且硅溶胶的主要成分为二氧化硅，无毒，惰性。
汽车尾气的三元催化转化器
在汽车排气管中安装三元催化器，充分分解发动机尾气，减少空气污染。这种催化剂是在氧化铝制备的蜂窝载体上包覆硅溶胶和催化活性材料，由于硅溶胶具有较大的比表面积，因此可以加快催化反应。
火电厂烟气脱硝处理装置
在燃煤发电过程中，燃烧产生的烟气中含有二氧化氮等有害成分。目前的技术是利用氨和二氧化氮反应，进行无害化处理。
该反应是在多孔固体催化剂表面进行的，多孔固体催化剂由玻璃纤维波纹瓦组装成1mx1m多孔固体块，然后涂上硅溶胶和催化剂活性材料。硅溶胶作为催化剂载体参与了催化剂的制备，可以提供较大的比表面积，大大加快了催化反应。
石油化工行业
石油化工中硅溶胶制备的催化剂主要有两种:
(1)炼油厂催化裂化装置的低端领域。这类催化剂对硅溶胶的要求相对较低，相应的产品价格也相对较低，属于催化剂应用的低端领域。
(2)丙烯腈等设备。这类催化剂对硅溶胶的粒径、比表面积、钠离子含量等要求较高。
分子筛
作为分子筛的硅源，大部分硅溶胶颗粒可能在氧化铝源中被溶解或转化，形成铝硅酸盐或磷铝硅酸盐沸石，单分散的硅溶胶可以使反应更加均匀，作 为粘合剂和分散剂，硅溶胶的功能是将其催化剂成分结合在一起，在最终催化剂中只占很小的比例，
在化学上，表面硅醇基团与其他二氧化硅颗粒的表面硅醇或其他催化剂成分的表面金属氢氧化物相互作用，随着干燥和煅烧，水分通过凝结反应被去除，从而形成稳定的Si-O-Si或Si-O-金属键。随着反应地进行 颗粒融合在一起。