Хітозан застосовують як добавку до корму для тварин, його використовують при виготовленні продуктів харчування та косметики, застосовують у продуктах біомедицини, у сільському господарстві.

Хітозан здатний певною мірою зв'язуватися з молекулами жиру в травному тракті. Жир, пов'язаний із хітозаном, не засвоюється та виводиться з організму. Хітозан застосовується як засіб, що сприяє зниженню ваги, а також для покращення обміну холестерину та перистальтики кишечника.

Для хітозану характерні мукоадгезивні властивості, тобто здатність до прилипання до слизових оболонок. Ці властивості хітозану активно використовуються для створення лікарських форм, що надходять до організму через слизові оболонки. Хітозан та його похідні з успіхом використовуються для доставки ліків через ніс, слизові оболонки очей, а також ротову порожнину.

Завдяки своїй катіонній природі, хітозан здатний утворювати нерозчинні поліелектролітні комплекси з аніонними полімерами. Ця здатність використовується у технологіях капсулювання. Показано успішне застосування хітозану як покриття капсул з альгінату, що містять живі бактерії - пробіотики. Такі покриття дозволяють доставляти бактерії в кишечник та захищають їх від шкідливого впливу кислого середовища шлунка.