近年来，过渡金属硫化物二硫化钨因其特殊的层状结构成为非常热门的材料。WS₂材料具有良好的光、电、润滑、催化等性能，在燃料电池、太阳能电池、发光二极管、传感器、锂离子电池、超级电容器、温差电敏器件、润滑剂和存储器等方面应用非常广泛。

近年来，由于汽车工业的飞速发展，世界各国对燃油的需求也越来越大，燃油中的硫化物燃烧所产生的废气带来了严重的环境问题，因此限制燃油的硫含量就显得尤为重要；氧化脱硫技术因具有较高脱硫效率，反应条件温和(常温常压条件下)，操作成本低以及工艺流程简单等特点而备受关注。

碳化钨材料其较高的硬度、耐磨性、耐高温、耐腐蚀性能，被广泛地应用于航空航天、石油、冶金、机械等领域。在一般工业应用中，我们称它为硬质合金涂层，通常是以碳化钨/钴为原材料，在镍或铁基材料表面进行超音速喷涂而形成一层保护层，可以增加耐磨和使用寿命。原则上，这种类工艺的实施成本并不便宜，但相对于整个零部件的损坏和更换成本来说，其节约的金额是很可观的。在航天发动机研发领域，表面增强涂层是最为引人注目的技术之一，碳化钨就是一种重要的飞机零部件涂层基础材料。

作为21世纪高科技产业，半导体工业的高速发展已经远远超过传统的钢铁工业与汽车工业。硅材料是半导体工业的基石，但是随着集成度的不断增加，尺寸缩小将主要引起器件漏电与静态功耗密度增加等问题。近来，过渡金属硫族化合物，尤其是作为代表的二硫化钨与二硫化钼，因其优越的电学、光学、 力学性质，和石墨烯一样作为一种有潜力的后硅时代的材料，迄今为止引起了科学界的广泛关注。

现有的红外探测器通常采用了传统的窄带隙半导体作为感光材料，为了提高探测灵敏度、缩短器件响应时间、减小背景噪声的影响，这些器件的正常工作需要液氮制冷环境，这使得器件的应用场合和工作时长受到极大限制。

目前制得的白光LED有些显色指数低，色温高，偏冷白光，主要是因为缺少红光成分，因此研制高效的红色荧光粉很重要。

三氧化钨在电致变色、催化、气敏性等方面具有优良的性能，其复合氧化物——钨青铜，一般指有较深的金属光泽色的金属氧化物，并且通常是金属导体或金属半导体，钨青铜通式AxWO3,然而随着阳离子的种类及摩尔数的不同——A、x值的不同，化合物的结构及颜色的深浅会有所差异。

二硫化钨是一种典型的具有层层之间发生范德华力相互作用的层状过渡金属二硫化物。纳米结构的WS₂具有增强催化性能、优异的光传导和优异的摩擦性能，可用于太阳能电池、场效应晶体管中。

二十世纪九十年代初，氮化镓基蓝、紫光发光二极管（LED）率先由日本 Nichia 公司研制成功，使 LED 全色显示和半导体照明成为可能。白光 LED 具有全固体、冷光源、寿命长、体积小、光效高、耐候性好、无汞污染等优点，已广泛应用于照明、显示、汽车等领域。

作为第五代燃料电池的质子交换膜燃料电池（PEMFC）除了具有燃料电池的一般优点以外，还具有能量转化率高、低温启动、无电解池泄露、无腐蚀、寿命长、比功率高等突出的优点。因此，PEMFC的研究已经成为诸类燃料电池研究中的主流。