塩素酸カリウムは、初期の銃器のパーカッションキャップ（プライマー）の重要な成分の1つでした。
塩素酸塩ベースの推進剤は、従来の火薬よりも効率が良く、水によるダメージを受けにくいという特徴があります。
塩素酸塩系の推進剤は、従来の火薬に比べて効率が良く、水にも侵されにくい。 塩素酸塩推進剤は、専用の機器にのみ使用する必要があり、これを守らないと事故の原因となる。
塩素酸カリウムは、クラッカー、スナッパー、ポップイット、バングスナップなどと呼ばれる仕掛け花火に使用されており、また、スモークグレネードなどのスモーク組成物の酸化剤としても使用されている。
塩素酸カリウムは、高校や大学の研究室で酸素ガスを発生させるためによく使われます。
塩素酸カリウムは、高校や大学の研究室で酸素ガスを発生させるためによく使われています。 塩素酸カリウムは、二酸化マンガン（MnO2）などの触媒と接触した状態で加熱すると容易に分解する。 そのため、試験管に入れてバーナーで加熱するだけでもよい。 試験管に片口の栓とホースを付けておけば、暖かい酸素を抜くことができる。 反応は次のようになります。
2 KClO3(s) → 3 O2(g) + 2 KCl(s)
触媒がない状態で加熱すると、過塩素酸カリウムになります。
4 KClO3 → 3 KClO4 + KCl
さらに加熱すると、過塩素酸カリウムは分解して塩化カリウムと酸素になります。 溶融した塩素酸カリウムは非常に強力な酸化剤であり、砂糖など多くの一般的な物質と自然に反応する。 また、酸素発生装置のラテックスチューブやPVCチューブに塩素酸塩が飛び散ったり、炭化水素系のシーリンググリースと塩素酸塩が接触して爆発したこともある。 また、塩素酸カリウム自体に含まれる不純物も問題となる。 新しいバッチの塩素酸カリウムを扱う際には、少量のサンプル（約1g）を採取し、開放したガラス板の上で強く加熱することをお勧めします。
塩素酸カリウムは、化学的酸素発生装置（塩素酸キャンドル、酸素キャンドルとも呼ばれる）や、航空機、宇宙ステーション、潜水艦などの酸素供給システムに使用されており、少なくとも1つの飛行機事故の原因となっています。 また、宇宙ステーション「ミール」の火災もこの物質が原因とされている。
塩素酸カリウムは殺虫剤としても使用されています。
塩素酸カリウムは硫酸と反応して、塩素酸と硫酸カリウムの反応性の高い溶液を作ることができます：
2 KClO3 + H2SO4 → 2 HClO3 + K2SO4
このようにして作られた溶液は十分に反応性があり、可燃物（砂糖、紙など）があると自然に発火します。
学校では、ジェリーベイビー、グミベア、ハリボテ、トローリなどのキャンディーを溶かした塩の中に落として悲鳴を上げる演出に使われています。
化学実験室では、塩酸を酸化させて少量のガス状の塩素を放出するのに使われています。
アフガニスタンの反乱軍は、即席爆発装置の製造に塩素酸カリウムを重要な成分として多用しています。 アフガニスタンで硝酸アンモニウム肥料の入手が困難になると、即席爆弾の製造者は安価で効果的な代替品として塩素酸カリウムを使い始めました。
2002年に202人の犠牲者を出したバリ島爆破事件では、塩素酸カリウムが自動車爆弾の主成分でした。