Ứng dụng chính của natri clorit là sản xuất điôxit clo phục vụ cho việc tẩy rửa và tẩy màu trên vải dệt, bột giấy và giấy. Nó còn được dùng để khử trùng trong một vài nhà máy xử lý nước đô thị sau khi biến đổi thành điôxit clo. Việc này có một thuận lợi là khi so sánh với các hợp chất clo phổ biến hơn khác như trihalometan (hay còn gọi là chloroform), nó không được làm ra từ các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm. Natri clorit, NaClO2 còn có thành phần trong các thuốc chữa bệnh, thuốc nhuộm, nước súc miệng, kem đánh răng, gel, thuốc xịt, kẹo cao su, thuốc uống và có trong nước rửa kính dưới tên purite. Ngoài ra với tên Oxine nó còn dùng để làm vệ sinh ống thông khí, hệ thống HVAC/R, tường, sàn nhà và các bề mặt khác.

Trong tổng hợp hữu cơ, natri clorit thường được dùng để oxi hoá anđêhit thành các axít cacboxylic. Phản ứng thường có các dung dịch đệm (natri đihiđrophotphat) dưới sự có mặt của chất hấp thụ clo (thường là 2-methyl-2-butene).

Ngày nay, natri clorit còn được dùng như một chất oxi hoá để chuyển hoá các alkyl furan thành các axit 4-oxo-2-alkenoic tương ứng bằng các quá trình tổng hợp đơn giản.[1]