En medicina, el ácido hialurónico se utiliza, por ejemplo, en la cicatrización de heridas, en forma de vendajes de película que pueden promover la cicatrización al proporcionar un ambiente húmedo en la herida. Se utiliza en cirugías oculares (por ejemplo, inyectado en el ojo para mantener la forma del ojo) y en gotas para los ojos y lágrimas artificiales para aliviar los ojos secos. Otro área en medicina donde se utiliza el ácido hialurónico es en la artritis y la osteoartritis, especialmente en las rodillas. Al inyectar una solución de ácido hialurónico en la articulación de la rodilla, se puede reducir el dolor. Probablemente existen varios mecanismos de acción detrás del efecto analgésico. Por ejemplo, se ha demostrado que el ácido hialurónico puede promover la síntesis de componentes de la matriz del cartílago, que está deteriorada en la osteoartritis, inhibir la descomposición de la misma y reducir la inflamación, además de proporcionar un efecto amortiguador y humedad a la articulación. En la osteoartritis, generalmente hay menos ácido hialurónico en la articulación, por lo que la inyección reemplaza parte del ácido perdido. Sin embargo, el ácido hialurónico se descompone relativamente rápido como se mencionó anteriormente. El ácido hialurónico con enlaces cruzados es más estable y puede durar un poco más que los naturales. Pero, de manera interesante, se observa que el efecto analgésico de la inyección de ácido hialurónico persiste durante más tiempo que la propia permanencia de las moléculas de ácido hialurónico en el tejido, probablemente debido a una estimulación de la formación de ácido hialurónico y un efecto antiinflamatorio. Otros campos interesantes en medicina incluyen el uso de ácido hialurónico para dirigir los medicamentos al lugar adecuado del cuerpo, por ejemplo, en el tratamiento del cáncer. Finalmente, los productos de descomposición del ácido hialurónico se pueden utilizar como biomarcadores para ciertas enfermedades en etapas tempranas.

En cirugía estética, el ácido hialurónico se utiliza como relleno, inyectando ácido hialurónico (posiblemente estabilizado con enlaces cruzados o de otra manera) en la piel para dar volumen y alisar arrugas. El efecto generalmente dura entre ½ y 1½ años y es un tratamiento generalmente muy seguro. Los efectos secundarios más comunes son dolor, enrojecimiento y picazón.

El ácido hialurónico también se utiliza en suplementos, donde ha mostrado algo de evidencia, aunque no muy fuerte, de su efecto contra la osteoartritis. Sin embargo, se ha demostrado que el ácido hialurónico ingerido por vía oral es absorbido y distribuido en el cuerpo.

En cosmética, el ácido hialurónico es un componente muy solicitado, especialmente por sus propiedades hidratantes. La humedad es un componente fundamental de la piel y, a menudo, parte de la solución para mantener una piel sana y funcional, además de aliviar varios problemas cutáneos. Al igual que en otros campos de aplicación, el tamaño de las moléculas de ácido hialurónico es importante para sus propiedades en la piel. En general, el ácido hialurónico de alto peso molecular no penetrará en la piel, sino que formará una película protectora sobre la piel, proporcionando humedad. El ácido hialurónico de bajo peso molecular penetrará más fácilmente en la piel y podrá retener humedad allí. Se han realizado muchos estudios sobre el ácido hialurónico en cosmética. Un estudio, por ejemplo, ha demostrado que el 0,1 % de ácido hialurónico de bajo peso molecular (50-130 kDa) es mejor para reducir las arrugas alrededor de los ojos y mejorar el nivel de hidratación y elasticidad de la piel, mientras que el ácido hialurónico de mayor peso molecular también tiene efectos positivos, aunque en menor grado.

La concentración de ácido hialurónico en los cosméticos normalmente es inferior al 1 %. Además de sus efectos en la piel, también tiene la propiedad de espesante y de retención de humedad en el propio producto. El Sodium Hyaluronate es el que más se utiliza en cosmética.