圓二色光譜儀是研究分子結構不對稱性的最有效的分析儀器，廣泛應用于有機化學，生物化學，配位化學和藥物化學等領域。圓二色光譜儀在有機化學方面主要的應用有：

1、手性結構測定，如官能團的位置及特定原子在手性分子中的位置的測定；利用對應關系和鄰近關系測定密切相關的一類化合物的相對構型；利用八區律等一類經驗和半經驗的規律，結合其它方法測定絕對構型；構象的測定等。

2、手性介質(包括溶劑和手性大分子)誘導的光學活性的研究。

3、溫度效應，可獲得分子振動或轉動能級數變化等方面的信息。

4、溶劑效應，研究溶劑-溶質間的相互作用及它們的光學活性。

5、圓二色光譜儀還可以用作光譜分析。

圓二色光譜儀是應用最為廣泛的測定蛋白質二級結構的方法，是研究稀溶液中蛋白質構象的一種快速、簡單、較準確的方法。