Một số công dụng của tụ điện là lưu trữ năng lượng, điều hòa nguồn điện, khởi động động cơ, triệt tiêu và ghép nối, xử lý tín hiệu, cảm biến và cung cấp điện xung. Tụ điện có nhiều công dụng trong hệ thống điện và điện tử.
Tụ điện được sử dụng để lưu trữ năng lượng bằng cách kết nối nó với mạch sạc của nó. Khi ngắt kết nối khỏi mạch sạc của nó, nó sẽ tiêu tán năng lượng được lưu trữ. Do đó, một tụ điện có thể được sử dụng như một pin tạm thời. Tụ điện chủ yếu được sử dụng để duy trì nguồn điện khi các thiết bị điện tử đang được sạc. Trong hệ thống âm thanh của xe cơ giới, các tụ điện lớn lưu trữ năng lượng để bộ khuếch đại sử dụng.
Ngân hàng tụ điện, là tụ điện có độ tự cảm thấp, điện áp cao, được sử dụng để cung cấp dòng điện xung cực lớn cho các ứng dụng điện xung, chẳng hạn như máy phát điện Marx, máy gia tốc hạt, nghiên cứu nhiệt hạch, hình thành điện từ và laser xung. Các khối tụ điện lớn, thường được gọi là các bể chứa, chủ yếu được sử dụng làm nguồn năng lượng cho các kíp nổ phụ hoặc kíp nổ dây cầu gây nổ trong vũ khí hạt nhân.
Tụ điện dự trữ được sử dụng để làm trơn đầu ra của bộ chỉnh lưu một nửa hoặc toàn sóng trong bộ nguồn. Chúng cũng được sử dụng để hiệu chỉnh hệ số công suất trong phân phối điện.
Tụ điện thường được sử dụng để tách các thành phần DC và AC của tín hiệu vì chúng có thể truyền tín hiệu AC và chặn tín hiệu DC. Quá trình này được gọi là ghép nối điện dung, hoặc AC. Tụ điện tách rời cũng có thể được sử dụng để tách một phần của mạch khỏi một phần khác.
