พัลลาเดียมถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาทางเคมี โดยเฉพาะในกระบวนการเติมไฮโดรเจนและถอนไฮโดรเจน มันมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและเคมีสำหรับการกลั่นน้ำมันดิบและการผลิตสารประกอบอินทรีย์ต่างๆ ในอุตสาหกรรมยานยนต์ พัลลาเดียมเป็นส่วนประกอบสำคัญของแคตตาลิติกคอนเวอร์เตอร์ ซึ่งช่วยเปลี่ยนสารมลพิษอันตราย เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ และไฮโดรคาร์บอนที่ยังไม่เผาไหม้ ให้เป็นสารที่เป็นอันตรายน้อยกว่า เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และไอน้ำ

ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ พัลลาเดียมถูกใช้ในตัวเก็บประจุเซรามิกหลายชั้นและตัวเชื่อมต่อ เนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้าดีเยี่ยมและทนต่อการออกซิเดชัน นอกจากนี้ยังใช้ในทันตกรรมสำหรับครอบฟันและสะพานฟัน มักเป็นส่วนหนึ่งของโลหะผสมทันตกรรม ในอุตสาหกรรมเครื่องประดับ พัลลาเดียมทำหน้าที่เป็นทางเลือกที่เบาและไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้แทนแพลทินัม ใช้ในโลหะผสมทองคำขาวหรือในรูปแบบบริสุทธิ์

พัลลาเดียมมีความสำคัญมากขึ้นในการทำให้บริสุทธิ์ไฮโดรเจนและเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง โดยที่มันเลือกให้ไฮโดรเจนผ่านได้ในขณะที่กีดกันก๊าซอื่นๆ นอกจากนี้ ยังใช้ในบางประเภทของการบัดกรีและสปริงนาฬิกา เนื่องจากความทนทานและต้านทานการกัดกร่อน