น้ำตาลทรายละลายน้ำ (sucrose solution) มีการใช้งานหลากหลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม ซึ่งใช้เป็นสารให้ความหวานในเครื่องดื่ม น้ำผลไม้ น้ำเชื่อม และของหวานต่าง ๆ นอกจากนี้ยังช่วยปรับปรุงรสชาติและเพิ่มความเข้มข้นให้กับผลิตภัณฑ์ ในอุตสาหกรรมยา น้ำตาลทรายละลายน้ำใช้เป็นตัวทำละลายหรือตัวช่วยในการสูตรยา เช่น ยาเหน็บ หรือยาน้ำสำหรับเด็ก เนื่องจากมีรสหวานช่วยลดความขมของยา และช่วยให้รับประทานได้ง่ายขึ้น ในห้องปฏิบัติการ สารละลายนี้มักใช้ในการศึกษาการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ (osmosis) และการทดลองทางชีววิทยา เช่น การแยกชั้นเซลล์หรืออวัยวะเล็ก (cell organelles) โดยใช้เทคนิคการเหวี่ยงสารในหลอดทดลอง (centrifugation) ร่วมกับความเข้มข้นของน้ำตาลที่ต่างกัน นอกจากนี้ยังใช้ในกระบวนการเกษตร เช่น การกระตุ้นการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ หรือใช้เป็นอาหารเสริมในระบบเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์เพื่อผลิตเอนไซม์หรือสารชีวภาพอื่น ๆ