在粒子物理和宇宙线物理方面:过去曾用核乳胶陆续发现了 π介子、K介子、K介子以及 ∑超子、揈反超子等新粒子，并对许多基本粒子的性质进行了大量研究。到目前为止，核乳胶仍是宇宙线研究中的一种重要工具。在核物理方面:核乳胶用于中子能谱测量(见中子谱学);原子核反应研究;在精细的核反应能谱学研究中作为磁谱仪的焦面探测器等。由于放射性同位素示踪方法在生物学、医药学、冶金、农业等许多方面的应用，特别是电子显微镜放射自显影技术的发展，进入了分子生物学的研究。核乳胶作为它们的探测器，具有灵敏度高，不破坏样品，位置分辨好等优点。此外，原子核乳胶还可以用于铀矿地质研究、中子照相、中子剂量测量(见中子剂量和防护)等。

核乳胶具有空间分辨本领好、连续、灵敏、高密度、探测结果自动保存等性能，适用于产生多个带电粒子的复杂反应研究及粒子衰变系列研究。还有轻便、简单、经济等优点。缺点是:它需经显影定影，不能当时得到测量结果;靠人工测量;要用显微镜测量径迹参量，难于实现自动化，除了同磁谱仪配合使用外，一般乳胶工作由射程定能量，能量分辨率比电探测器差;乳胶中成分比较复杂，能进行研究的靶核的种类和数量有限。

核乳胶依照灵敏度可分为以下几种类型:①对一切带电粒子都灵敏的核乳胶,常用于宇宙线物理,粒子物理学以及β、γ放射性研究中;②对能量为几百兆电子伏以下的α粒子和几十兆电子伏以下的质子灵敏,对β、γ射线不灵敏,这种核乳胶常用于原子核物理学及α放射性的探测中;③对质量数较大的核灵敏,对α、β、γ射线不灵敏，用于核裂变碎片研究中。

核乳胶在使用形态上又可分为如下几种:涂在玻璃上的乳胶干板;用于粒子物理和宇宙线物理的"乳胶叠"，有用于放射自显影技术的液体乳胶和脱膜乳胶;还有用于核反应研究的各种载靶乳胶。