水合过程在有机化工中的最早应用是1913年在德国用乙炔水合制乙醛。当前在工业中的主要应用有以下四方面：

①烯烃水合　制备醇类的重要方法，在工业上得到广泛应用的是乙烯水合制乙醇以及丙烯水合制异丙醇：

根据马尔科夫尼科夫规则,只有乙烯水合可生成伯醇,其他烯烃水合均只能生成仲醇或叔醇。烯烃水合有直接水合和间接水合两种方法。间接水合法是先用硫酸吸收烯烃成为硫酸酯，后者再进行水解。这是较老的生产方法，现已为直接水合法所取代。直接水合法采用酸性催化剂（见酸碱催化剂），如用载于硅藻土上的磷酸催化剂、氧化钨、磷钨酸以及强酸性离子交换树脂等。烯烃水合是放热反应，温度低对平衡有利，但温度的选定主要决定于催化剂的活性（见催化活性）。升高压力能提高平衡转化率，但以不致使气相中的水蒸气在催化剂表面凝结为限。

②环氧化合物水合　这是制取二元醇的重要方法，主要是环氧乙烷水合制乙二醇，以及环氧丙烷水合制丙二醇：

用硫酸为催化剂时反应可在常压下进行，在加压下可以不用催化剂。

③腈的水合　这是工业上制取酰胺的重要方法，如丙烯腈水合制丙烯酰胺：最好的催化剂是骨架铜催化剂（见金属催化剂），又开发了生物催化剂。

④炔烃水合　主要是乙炔水合制乙醛：

C2H2 H2O─→CH3CHO