在采礦、洗煤領域，采用PAM作絮凝劑可促進采礦、洗煤回收水中固體物的沉降，使水澄清，同時可回收有用的固體顆粒，避免對環境造成污染；在制糖工業中，可加速蔗汁中細粒子的下沉，促進過濾和提高濾液的清澈度；在養殖工業中，可改善水質，增加水的透光性能，從而改善水的光合作用；在醫藥工業中，可用作分離抗菌素的絮凝劑、用作藥片的賦型粘接劑以及工藝水澄清劑等；在建材工業中，可用作涂料增稠分散劑、鋸石板材冷卻劑以及陶瓷粘接劑等；在農業上，可作為高吸水性材料可用作土壤保濕劑以及種子培養劑等。在建筑工業中，可以增強石膏水泥的硬度，加速石棉水泥的脫水速度。此外，還可用作天然或合成皮革的保護涂層以及無機肥料的造粒助劑等。

絮凝沉淀是顆粒物在水中作絮凝沉淀的過程。在水中投加混凝劑后，其中懸浮物的膠體及分散顆粒在分子力的相互作用下生成絮狀體且在沉降過程中它們互相碰撞凝聚，其尺寸和質量不斷變大，沉速不斷增加。懸浮物的去除率不但取決于沉淀速度，而且與沉淀深度有關。地面水中投加混凝劑后形成的礬花，生活污水中的有機懸浮物，活性污泥在沉淀過程中都會出現絮凝沉淀的現象。

非離子型聚丙烯酰胺為大分子鏈上不含離子基團，但酰胺基與許多物質，如黏土、纖維素等能產生氫鍵，因吸附架橋而凝聚。

在水處理中，通常所用聚丙烯酰胺為白色粉狀顆粒，配成0.1%~0.3%的水溶液，水溶液為均勻、透明、黏稠的溶液。溶解時，陰、陽離子型聚合物需攪拌1~1.5h，非離子型聚合物需攪拌2~3h。

聚丙烯酰胺在水處理中的主要作用:
(1) 減少絮凝劑的用量。在達到同等水質的前提下， 聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑配合使用， 可以大大降低絮凝劑的使用量；
(2) 改善水質。在飲用水處理與工業廢水處理中， 聚丙烯酰胺與無機絮凝劑配合使用， 可明顯改善水質；
(3) 提高絮體強度與沉降速度。聚丙烯酰胺形成的絮體強度高， 沉降性能好， 從而提高固液分離速度， 有利于污泥脫水；
(4) 循環冷卻系統的防腐與防垢。聚丙烯酰胺的使用可大大減少無機絮凝劑的用量， 從而避免無機物質在設備表面的沉積， 減緩設備的腐蝕與結垢。

聚丙烯酰胺的作用機理一般認為是吸附-電中和-架橋，但電中和不是主要機理。在絮凝過程中，高分子濃度較低時，吸附在顆粒表面上的高分子長鏈可能同時吸附在另一個顆粒表面上，通過架橋方式將兩個或更多的微粒聯系在一起，從而導致絮凝，這就是發生高分子絮凝作用的架橋機理。架橋的必要條件是顆粒上存在空白表面，如果溶液中的高分子濃度很大，顆粒表面已完全被所吸附的高分子所覆蓋，則顆粒不會再通過架橋而絮凝，此時高分子起的是保護作用。所以，高分子絮凝劑加入量存在佳范圍，超過佳范圍，絮凝效果反而差。

很多人在選擇聚丙烯酰胺時認為聚丙烯酰胺的分子量越大，絮凝效率越高，效果就會越好。不一定是這樣的。聚丙烯酰胺擁有100多種型號，不同的企業產生的污水性質是不同的，有的是酸性水質，有的是堿性水質，還有的是中性水質，有的含有油污，有的含有大量的有機物，有的含有顏色，有的含有大量的泥沙，還有各種各樣的情況。并不是一種型號的聚丙烯酰胺就可以解決所有的問題，把所有不同水質的污水都能處理達標。需要通過實驗小試選型，再上機試驗，確定較佳用量，以達到用量少、成本低的佳效果。