邁克耳孫干涉儀的最著名應(yīng)用即是它在邁克耳孫-莫雷實驗中對以太風觀測中所得到的零結(jié)果,這朵十九世紀末經(jīng)典物理學天空中的烏云為狹義相對論的基本假設(shè)提供了實驗依據(jù).除此之外,由于激光干涉儀能夠非常精確地測量干涉中的光程差,在當今的引力波探測中邁克耳孫干涉儀以及其他種類的干涉儀都得到了相當廣泛的應(yīng)用.激光干涉引力波天文臺（LIGO）等諸多地面激光干涉引力波探測器的基本原理就是通過邁克耳孫干涉儀來測量由引力波引起的激光的光程變化,而在計劃中的激光干涉空間天線（LISA）中,應(yīng)用邁克耳孫干涉儀原理的基本構(gòu)想也已經(jīng)被提出.邁克耳孫干涉儀還被應(yīng)用于尋找太陽系外行星的探測中,雖然在這種探測中馬赫-曾特干涉儀的應(yīng)用更加廣泛.邁克耳孫干涉儀還在延遲干涉儀,即光學差分相移鍵控解調(diào)器（Optical DPSK）的制造中有所應(yīng)用,這種解調(diào)器可以在波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)中將相位調(diào)制轉(zhuǎn)換成振幅調(diào)制.