Le césium a des applications dans les tubes à vide, les horloges atomiques, l'exploration pétrolière et l'électronique. La diversité des utilisations du césium résulte de son nombre élevé d'isotopes, le plus de tous les éléments.
La tendance du césium à se lier facilement à l'oxygène en fait un bon getter dans les tubes à vide. Un getter est un élément qui se lie aux gaz traces et les élimine. Le césium est également utile dans les cellules photoélectriques en raison de sa capacité à convertir la lumière en flux d'électrons. La vapeur de césium est souvent un composant des lampes à vapeur et des lasers.
L'isotope du césium-133 fait partie de certaines des horloges atomiques les plus précises au monde. Les horloges au césium fournissent une norme pour la mesure du temps. Les estimations actuelles placent la précision des horloges au césium contemporaines à 2 secondes toutes les 66 millions d'années ; cela signifie qu'une horloge au césium réglée à l'époque des dinosaures n'est inexacte que de 2 secondes.
Le formiate de césium joue un rôle important dans l'exploration pétrolière en tant que fluide de forage. Les fluides de forage lubrifient les pièces de forage et aident à assurer la stabilité du puits pendant le forage. Le césium est relativement non toxique par rapport aux autres fluides de forage. Bien que le césium soit cher, il est récupérable et disponible pour une utilisation ultérieure. Le césium est également biodégradable.
