Les micro-ondes sont utilisées pour la cuisine, la cartographie météo, les communications radar et satellite, ainsi que les téléphones portables, les signaux de télévision en direct, la navigation GPS et les télescopes longue portée. Les fréquences les plus longues sont utilisé dans les télescopes, tandis que les fréquences les plus courtes sont utilisées dans les GPS et les téléphones portables.
Les micro-ondes ont une fréquence plus basse que le rayonnement infrarouge, mais une fréquence plus élevée que les ondes radio. Ils se situent dans la partie basse énergie du spectre électromagnétique, alors que seules les ondes radio transportent moins d'énergie que les micro-ondes. Leur faible énergie les rend utiles pour détecter des objets trop sombres ou trop froids pour être détectés par d'autres formes de rayonnement électromagnétique, d'où leur utilisation en astronomie.
Les fours à micro-ondes cuisent en transférant de l'énergie à l'eau contenue dans les aliments. Les micro-ondes excitent l'eau qui, à son tour, chauffe le reste des aliments. Les armes non létales basées sur la technologie des micro-ondes utilisent le même principe. Les micro-ondes chauffent la surface de la peau humaine à une température inconfortable, provoquant l'éloignement de la cible. Les micro-ondes sont également utilisées de cette manière pour chauffer le combustible dans les réacteurs nucléaires.
Les micro-ondes sont une forme de rayonnement non ionisant et elles ne transportent pas suffisamment d'énergie pour endommager l'ADN humain. Une exposition aiguë aux fréquences micro-ondes à haute énergie peut provoquer des brûlures thermiques ordinaires, identiques à celles causées par toute autre source de chaleur.