一.细胞分离
高分子磁性微球作为不溶性载体，可在其表面接枝具有生物活性的吸附剂或其它配体等活性物质，利用它们与特定细胞的特异性结合，在外加磁场的作用下可将细胞分离、分类。可用于细胞的分类以及对其种类数量进行研究。
在细胞分离中，高分子磁性微球通过免疫逻辑反应或非免疫逻辑反应，可用来分离不需要的细胞(消极选择)，或富集所需的细胞(积极选择)。这个理论可用来从骨髓中移走癌细胞(骨髓的纯化)，通过对组织培养液的积极或消极选择，纯化细胞群，从而进行各种细胞免疫分析等。
磁性微球分离法与常用的细胞分离方法相比，要更加简便、快速、高效，在这一领域已显示出引人注目的应用前景。
二.蛋白质提纯
蛋白质的磁分离是通过对磁性微球表面进行改性，共价结合能被目标蛋白质识别和可逆结合的配基，然后对目标蛋白质进行分离。
在磁分离过程中，将磁性微球直接放入含有目标蛋白质的混合溶液中，目标蛋白质与磁性微球紧密结合，
然后利用外部磁场进行分离。
以磁性微球为固相介质对蛋白质进行提纯是一种新兴的蛋白分离技术。与传统分离方法相比，蛋白质的磁分离技术具有快速、高纯、高收率等优点。
三.核酸分离
高分子磁性微球可用于分子生物学领域，进行DNA和RNA的分离、纯化。传统的核酸分离技术存在的缺点是耗时多,难以自动化,不能用于分析小体积样品,分离不完全,而使用高分子磁性微球进行核酸分离则可以避免这些局限。
高分子磁性微球分离核酸，是基于碱基配对原则，通过偶合与目标核酸碱基互补的一段引物链而达到分离目标核酸的目的。
与传统的核酸分离技术相比，这种分离方法更加简单、快速、选择性高。例如偶合有寡聚糖(Oligo(Dt)25)的磁性微球可以快速、高效地对mRNA进行纯化。纯化后的mRNA可以直接用来建立cDNA文库和RT-PCR扩增。提取键合在蛋白质上的特种DNA通常困难而费时，如果使用DNA亲和磁性微球，则可显著缩短提取时间。DNA通过一个链霉素抗生蛋白生物素键连接到磁性微球上，在外加磁场的作用下，带有特种DNA的磁性微球可以迅速分离，经过洗涤后，可以得到高纯度的DNA。
与磁性高分子微球结合的DNA在分子生物领域应用很广，例如DNA结合在磁性微球上，可用来提纯结合在蛋白质上的DNA；采用杂交技术还可对mRNA进行纯化和探测等。