Mikrowellen werden zum Kochen, für Wetterkartierungen, Radar- und Satellitenkommunikation sowie für Mobiltelefone, drahtlose Fernsehsignale, GPS-Navigation und Fernrohrteleskope verwendet. Die längsten Frequenzen sind in Teleskopen verwendet, während die kürzesten Frequenzen in GPS und Mobiltelefonen verwendet werden.
Mikrowellen haben eine niedrigere Frequenz als Infrarotstrahlung, aber eine höhere Frequenz als Radiowellen. Sie fallen in das niederenergetische Ende des elektromagnetischen Spektrums, während nur Radiowellen weniger Energie tragen als Mikrowellen. Ihre niedrige Energie macht sie nützlich bei der Erkennung von Objekten, die zu dunkel oder zu kühl sind, um sie durch andere Formen elektromagnetischer Strahlung zu erkennen, daher ihre Verwendung in der Astronomie.
Mikrowellenherde kochen, indem sie Energie auf das Wasser übertragen, das in Lebensmitteln enthalten ist. Die Mikrowellen regen das Wasser an, das wiederum die restlichen Speisen erhitzt. Nicht-tödliche Waffen, die auf Mikrowellentechnologie basieren, verwenden das gleiche Prinzip. Die Mikrowellen erhitzen die Oberfläche der menschlichen Haut auf eine unangenehme Temperatur, wodurch sich das Zielobjekt entfernt. Mikrowellen werden auf diese Weise auch zum Erhitzen von Brennstoffen in Kernreaktoren verwendet.
Mikrowellen sind eine Form nichtionisierender Strahlung und sie transportieren nicht genügend Energie, um die menschliche DNA zu schädigen. Akute Exposition gegenüber hochenergetischen Mikrowellenfrequenzen kann normale Verbrennungen verursachen, die mit denen durch jede andere Wärmequelle identisch sind.