La telemetria s’utilitza en grans sistemes, com ara naus espacials, plantes químiques, xarxes de subministrament elèctric, xarxes de subministrament de gas entre altres empreses de provisió de serveis públics, pel fet que facilita el monitoratge automàtica i el registre dels mesuraments, així com l’enviament d’alertes o alarmes a el centre de control, amb la finalitat que el funcionament sigui segur i eficient. Per exemple, les agències espacials com la NASA, l’UK Space Agency, l’ESA i altres, utilitzen sistemes de telemetria i de telecontrol per operar amb naus espacials i satèl·lits.
S’utilitza en una gran varietat de camps com ara l’exploració científica amb naus tripulades o no (submarins, avions de reconeixement i satèl·lits), diversos tipus de competició (per exemple, Fórmula 1 i MotoGP), o l’operació de models matemàtics destinats a donar suport a l’operació d’embassaments.
a les fàbriques, oficines i residències, el monitoratge de l’ús d’energia de cada secció o equip i els fenòmens derivats (com la temperatura) en un punt de control per telemetria facilita la coordinació per a un ús més eficient de l’energia.
Una aplicació molt important de la telemetria és la perforació de pous petrolífers; aquesta s’utilitza per al mesurament amb eines navegables MWD i LWD. S’utilitza bàsicament la telemetria de pols de fang, que es transmet a través de la canonada de perforació per mitjà de l’fang de perforació.