vélocimétrie par images de particules a de nombreuses applications. Il est couramment utilisé dans le domaine de l'ingénierie aérospatiale, et permet aux scientifiques de voir le flux d'air sur une aile d'avion ou autre surface de contrôle. PIV est également utilisé dans la communauté des soins de santé. L'étude du mouvement du fluide dans le corps permet aux médecins de visualiser la circulation du sang, et de développer de nouveaux implants médicaux. En outre, les biologistes utilisent parfois aussi particule vélocimétrie par image d'étudier le mouvement de nage des poissons ou autres créatures marines.