电池领域‌：在锂离子电池中，纳米二氧化锰常被用作正极材料，提供高能量密度和较长的循环寿命，广泛应用于移动设备、电动车辆和储能系统等领域。在锌空气电池中，纳米二氧化锰作为阳极材料，能够提供更好的电化学反应活性，增强电池的性能和稳定性‌ ‌能源领域‌：由于二氧化锰的电容性较好，纳米二氧化锰在超级电容器中可替代高价的氧化钌作为电极材料，降低成本并提高性能‌ ‌生物传感‌：纳米二氧化锰能够增大电流响应，降低检出限，提高检测的灵敏度，可用于荧光传感器、比色传感器、化学发光传感器等方面。例如，MnO2独特的荧光猝灭性质和表面负载能力促进了TME响应型肿瘤标志物检测的快速发展‌ ‌癌症诊疗‌：在癌症治疗方面，MnO2纳米材料可以在肿瘤微环境中特异响应分解，极大地增强化疗、光学动力学疗法、化学动力学疗法、基因治疗和免疫治疗的疗效。此外，MnO2还可以作为磁共振成像的造影剂，进一步促进在生物医学领域的研究‌ ‌其他领域‌：纳米二氧化锰还用于制造锰锌铁氧体磁性材料、防毒中的一氧化碳吸收剂、有机合成的催化剂、油漆和油墨的干燥剂、釉药和锰盐的原料等‌