Οι εφαρμογές των νευρωνικών δικτύων στην τεχνητή νοημοσύνη είναι πολλές και ποικίλες. Από την αναγνώριση φωνής και τον μηχανικό αυτόματο μετάφρασης μέχρι την αυτόνομη πλοήγηση ρομπότ και την πρόβλεψη μελλοντικών γειγεών. Επιπλέον, οι νευρωνικές δίκτυα χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιοϊατρική έρευνα και την ιατρική διάγνωση, βοηθώντας στην ανίχνευση πρόωρων συμπτωμάτων ασθενειών και στην παροχή εξατομικευμένης θεραπείας.
Ένα παράδειγμα είναι η χρήση νευρωνικών δικτύων στην αναγνώριση καρκινικών κυττάρων σε εικόνες μαγνητικού τομογράφου (MRI) ή απεικονίσεις από βιοψίες. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να βοηθήσει τους ιατρούς να ανιχνεύσουν και να διαγνώσουν τον καρκίνο σε πρώιμα στάδια, προσφέροντας έτσι μεγαλύτερες πιθανότητες θεραπείας και ανάρρωσης στους ασθενείς.