สารละลายกลูโคสใช้ในทางการแพทย์เป็นหลัก โดยมักนำมาใช้ในการให้สารน้ำทางหลอดเลือดดำเพื่อช่วยเติมเต็มของเหลวและพลังงานให้กับผู้ป่วย โดยเฉพาะผู้ป่วยที่ไม่สามารถรับประทานอาหารได้ตามปกติ หรือมีภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ สารละลายกลูโคสช่วยป้องกันการสลายตัวของโปรตีนในร่างกายและสนับสนุนการทำงานของสมองซึ่งต้องการกลูโคสเป็นพลังงานหลัก นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวทำละลายสำหรับยาบางชนิดที่ต้องให้ร่วมกับสารน้ำทางหลอดเลือดดำ และในกรณีผู้ป่วยเบาหวานที่ได้รับอินซูลินมากเกินไป อาจใช้สารละลายกลูโคสเพื่อแก้ไขภาวะน้ำตาลดrops อย่างเฉียบพลัน ในห้องปฏิบัติการ สารละลายกลูโคสถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการศึกษากระบวนการเมตาบอลิซึม เช่น การหายใจของเซลล์และการหมัก โดยเฉพาะในทดลองเกี่ยวกับยีสต์หรือจุลินทรีย์ที่ใช้กลูโคสเป็นแหล่งพลังงาน