A solução de clorato de sódio é utilizada principalmente no fabrico de desinfetantes, como o dióxido de cloro, e de produtos à base de cloro, como o clorito de sódio. Desempenha um papel na oxidação, branqueamento e desinfeção no branqueamento de pasta de papel e tecidos, bem como no tratamento de água potável e águas residuais. É também uma matéria-prima importante para a produção de pesticidas, como herbicidas e inseticidas, bem como de explosivos, como fósforos e fogo de artifício. Pode também ser utilizada nas áreas de tratamento de superfícies metálicas, processamento de minérios, entre outras.