起初谷朊粉主要应用在烘烤食品中。然而，随着对其独特的结构与功能特性认识的提高，谷朊粉的应用越来越广泛。归纳起来,主要集中在以下几方面：
谷朊粉最基本的用途就是用来调整面粉蛋白含量。许多地方面粉生产厂家通过添加谷朊粉到低筋粉中以达到面包粉的要求，而不必混合昂贵的、进口高筋粉。这种方法在欧洲已被普遍采用。同样，面包制造商也用谷朊粉来强化一般级别的面粉，而不必储存大量的高筋粉。
谷朊粉的独特的黏弹性能改善面团强度、混合性和处理性能；其成膜发泡能力能够保存空气用以控制膨胀度，改善体积、匀称度和纹理；其热凝固性能提供了必要的结构强度和咀嚼特性；其吸水能力提高了烘烤产品的产量、柔软度和保质期。
据估计大约70%的谷朊粉用于生产面包、甜点心和各种各样的发酵产品。根据烘烤食品特定的用途，纹理和保质期的要求，谷朊粉的用量各有不同。例如，在小麦粉中增加约1%谷朊粉能降低椒盐脆饼成品的破损率，但增加了太多谷朊粉可能导致椒盐脆饼吃起来太硬。在预切汉堡和热狗面包中使用大约2%谷朊粉，可以改善其强度，并能给小面包提供想要的的脆皮特性。
在挂面生产中，添加1%-2%谷朊粉时，由于面片成型好，柔软性增加，所以收到了提高操作性，增加筋力，改良触感的效果。煮面时，能减少面条成分向汤中溶出，有提高煮面得率，防止面条过软或断条，增加面延伸效果。
谷朊粉能够结合脂肪和水的同时增加蛋白质含量，这使谷朊粉在肉类、鱼类和家禽产品中也有广泛的应用。面筋通过组织化重构过程提高了对牛肉、猪肉和羊肉的利用，面筋可以削切成更美味的牛排型产品以转换不够理想的鲜肉。面筋具有良好刨削性质，对于肉制品加工，如在家禽卷、“整体”罐头火腿和其他非特异性面包型产品中，它提高了刨削的特点，减少了烹饪过程中的损耗。
在肉制品中，谷朊粉蛋白作为黏合剂、填充剂或增量剂而呈现出许多优点。使用量1%-5%的谷朊粉作为黏合剂使用在肉制品中赋予产品许多优点，诸如增加黏弹性、色泽稳定性、硬度、出汁率和保水性，降低了保油性和加工损耗。其凝固特性有利于改善流变特性，增强成片能力和保持感官特性。
小麦面筋独特的黏合性、薄膜成型性和热固性有助于将肉和果蔬粘合在一起制成牛排，也可将谷朊粉撒到肉片上。它也可被用在罐装汉堡包及面包切片中，以减少加工和蒸煮损失。谷朊粉的添加量为其质量的2%-3.5%。另外，谷朊粉也被用到肉饼中，有时也可作为香肠和一些肉产品的黏结剂。当面筋被水化后，它的结构伸展开，可被拉成丝、线或膜，利用此特点可被做成各种各样的人造肉。例如：谷朊粉可生产蟹肉类似物，甚至人工鱼子酱，溶于酒精的谷朊粉可用于制备可剥的食用膜，如肠衣膜。
高蛋白含量的谷朊粉也倍受宠物食品工业的青睐。罐装香肠和流质食品主要利用谷朊粉的吸水性和吸脂乳化性，同时可提高产量和质量；制备狗食饼干时，在烘烤前加谷朊粉于面团中，可提高成品在包装和运输中的耐破碎力，并且，谷朊粉也提供很重要的营养。
由于谷朊粉特有的风味和营养，被谷朊粉强化的谷物食品已被消费者广泛地接受，尤其和牛奶一起享用。如：高乐高。因为谷朊粉不仅提供必需的营养需求，而且有助于在加工中将维生素和矿物质粘合在一起，强化谷物食品。在营养小吃中，谷朊粉提供丰富的营养和酥脆性。一般添加量为1%～2%。但在澳大利亚，一些产品的谷朊粉质量分数达到30%-45%。其中一个高蛋白小吃的例子就是包含土豆条、面包屑和谷朊粉的一种面食。
利用谷朊粉制造的合成奶酪在质地和口感上与天然奶酪没有什么区别。国际小麦面筋协会近来的研究表明，谷朊粉单独或者和大豆蛋白混合使用，可部分取代昂贵的酪蛋白酸钠，大大地降低了奶酪的生产成本。谷朊粉也被用来强化比萨表面强度，提供硬外壳和爽口感，使外皮酥脆，增加咀嚼性，并能减少水分从酱汁转移到比萨内部。添加量为小麦粉基质的1%-2%。
谷朊粉也用于制备酱油，并制造味精。谷朊粉的高谷氨酰胺含量使它成为制造后者的理想的初级材料。用谷朊粉制造的酱油同传统酱油相比，拥有浅色，缓慢褐变率，优良的风味和良好的稠度。