משאבות מי ים נמצאות בשימוש נרחב בהנדסה ימית, חקלאות ימית, מניעת אסונות ימיים, שימור מים בנוף החוף, בניית ספינות, מיזוג אוויר מקורר-תמלח ושטיפת כבישים. לדוגמה, בחקלאות ימית, משאבות מי ים יכולות לפזר מי ים על אורגניזמים חקלאיים, ולקדם את צמיחתם והתפתחותם; במניעת אסונות ימיים, משאבות מי ים יכולות להסיר במהירות מי ים מאסונות כמו צונאמי, ולהפחית את הנזק.
המאפיינים העיקריים הם יעילות ניצול משאבים גבוהה. הוא משתמש במי ים כ"מקור" אך אינו צורך או מזהם אותם; היעילות התרמית שלו גבוהה, צורכת 1 קילוואט חשמל כדי להשיג 3 עד 4 קילוואט של חום או קירור, בניגוד לשיטות ניצול אנרגיה מסורתיות. יתר על כן, עלות האנרגיה שלו ליחידת תפוקת חום נמוכה מזו של דודי חשמל וגז מסורתיים, וכתוצאה מכך עלויות תפעול נמוכות יותר.