ด้วยความสามารถในการ "มองเห็น" สิ่งที่น้อยมากๆ SERS จึงถูกนำไปประยุกต์ใช้ในหลากหลายวงการ: การแพทย์และชีววิทยา: ใช้เป็นเซ็นเซอร์ตรวจหาตัวบ่งชี้มะเร็ง (Cancer markers) ในเลือด, ตรวจหาไวรัส หรือแบคทีเรีย, วิเคราะห์ DNA และโปรตีน สิ่งแวดล้อม: ตรวจหาสารปนเปื้อนในน้ำดื่ม เช่น ยาฆ่าแมลง หรือ โลหะหนัก ในปริมาณที่น้อยมากๆ นิติวิทยาศาสตร์: ตรวจพิสูจน์หลักฐานที่เป็นร่องรอยขนาดเล็ก เช่น คราบยาเสพติด หรือ วัตถุระเบิด ที่หลงเหลือในที่เกิดเหตุ อุตสาหกรรมอาหาร: ตรวจหาสารเคมีตกค้าง หรือสาร