相变存储器材料具有存取速度快和可靠性高等优点,有比其他存储器更广阔的应用空间和更好的发展趋势，有望替代目前被公众熟知的传统存储技术，如应用于U盘的可断电存储的闪存技术，又如应用于电脑内存的不断电存储的DRAM技术等等。虽然人们渐渐的认识到了新存储技术的优越性，但如何将其应用在实际中却各有差异。

从目前的研究可以看出相变存储器主要可以用来替代计算机主存、硬盘和闪存：

①相变存储器访问相应时间短，并且具有字节可寻址特性，其写延迟约为DRAM的10倍，使他在设计参考中固件代码的直接执行上显现出优势，并广泛研究用来作为DRAM的替代品，传统使用的DRAM的方法是在计算机断电后主存的数据全部丢失，计算机重启需要重新从外存读取操作系统数据，消耗较多时间，之前部分研究者采用将NOR闪存作为主存，可以解决计算机掉电数据丢失问题，但是闪存有擦写次数有限，随机写性能较差，写延迟较大等的缺点，而采用相变存储器或者基于相变存储器的异构主存方法可以更好地解决上述问题；

②相变存储器的随机读写性能能够有效地解决大规模科学计算中小粒度随机I/O对磁盘访问所造成的I/O瓶颈，用相变存储器代替传统的硬盘具有很大的优势；

③闪存和相变存储器都是新型非易失性存储器，没有机械装置并且可随机读写，但是和相变存储器相比，闪存的读写性能略显不足，特别是写入前需要整块擦除的缺陷，导致闪存只能通过一系列更加复杂的技术化才能替代存储系统的部分功能。

相变存储器还有其他很多方面的应用，适用于固线和无线通信设备、消费电子、PC和其他嵌入式应用设备：比如应用在航天器领域中的嵌入系统中、用在智能电表中可以对其储存构架进行进一步整合等。另外，根据相变存储器存在的一些不足，在提高存储密度、降低成本和提高耐写能力方面需要进一步的研究，才能更好的推动相变存储器的应用与发展。