Chloran potasu był jednym z kluczowych składników spłonek (primerów) wczesnej broni palnej. Jest nadal stosowany w tym zastosowaniu, gdzie nie został wyparty przez nadchloran potasu.
Materiały miotające na bazie chloranu są bardziej wydajne niż tradycyjny proch strzelniczy i są mniej podatne na uszkodzenia przez wodę. Mogą być jednak bardzo niestabilne w obecności siarki lub fosforu i są znacznie droższe. Chloranowe środki miotające muszą być używane tylko w sprzęcie do nich przeznaczonym; nieprzestrzeganie tego środka ostrożności jest częstym powodem wypadków. Chloran potasu, często w połączeniu z piorunianem srebra, jest używany w trikowych głośnikach znanych jako „crackers”, „snappers”, „pop-its” lub „bang-snaps”, popularnym typie nowatorskich fajerwerków.
Innym zastosowaniem chloranu potasu jest utleniacz w kompozycji dymu, takiej jak ta używana w granatach dymnych. Od 2005 r. wkład z chloranem potasu zmieszanym z laktozą i kalafonią jest używany do generowania białego dymu sygnalizującego wybór nowego papieża przez konklawe papieskie.
Chloran potasu jest często używany w laboratoriach szkół średnich i wyższych do generowania gazu tlenowego. Jest to znacznie tańsze źródło niż ciśnieniowy lub kriogeniczny zbiornik tlenu. Chloran potasu łatwo rozkłada się po podgrzaniu w kontakcie z katalizatorem, zazwyczaj dwutlenkiem manganu(IV) (MnO2). Dlatego też, może być po prostu umieszczony w probówce i podgrzewany nad palnikiem. Jeśli probówka jest wyposażona w jednootworowy korek i wąż, ciepły tlen może być odciągnięty. Reakcja przebiega następująco:
2 KClO3(s) → 3 O2(g) + 2 KCl(s)
Ogrzewanie bez katalizatora przekształca go w nadchloran potasu:
4 KClO3 → 3 KClO4 + KCl
Przy dalszym ogrzewaniu nadchloran potasu rozkłada się na chlorek potasu i tlen:
KClO4 → KCl + 2 O2
Bezpieczne przeprowadzenie tej reakcji wymaga bardzo czystych odczynników i starannej kontroli temperatury. Stopiony chloran potasu jest niezwykle silnym utleniaczem i spontanicznie reaguje z wieloma powszechnie stosowanymi materiałami, takimi jak cukier. Do eksplozji dochodziło w wyniku rozpryskiwania się ciekłych chloranów na lateksowe lub PCV rurki generatorów tlenu, jak również w wyniku kontaktu chloranów z węglowodorowymi smarami uszczelniającymi. Problemy mogą powodować również zanieczyszczenia w samym chloranie potasu. Podczas pracy z nową partią chloranu potasu, zaleca się pobranie małej próbki (~1 gram) i silne podgrzanie jej na otwartej szklanej płytce. Zanieczyszczenie może spowodować eksplozję tej małej ilości, wskazując, że chloran powinien być wyrzucony.
Chloran potasu jest używany w chemicznych generatorach tlenu (zwanych również świecami chloranowymi lub świecami tlenowymi), stosowanych jako systemy dostarczania tlenu np. w samolotach, stacjach kosmicznych i łodziach podwodnych, i był odpowiedzialny za co najmniej jedną katastrofę lotniczą. Również pożar na stacji kosmicznej Mir został przypisany tej substancji. Rozkład chloranu potasu był również wykorzystywany do zaopatrywania w tlen reflektorów samochodowych.
Chloran potasu jest również stosowany jako pestycyd. W Finlandii sprzedawano go pod nazwą handlową Fegabit.
Chloran potasu może reagować z kwasem siarkowym, tworząc wysoce reaktywny roztwór kwasu chlorowego i siarczanu potasu:
2 KClO3 + H2SO4 → 2 HClO3 + K2SO4
Tak powstały roztwór jest na tyle reaktywny, że ulega samozapłonowi w obecności materiałów palnych (cukier, papier itp.).
W szkołach, stopiony chloran potasu jest używany w dramatycznych demonstracjach krzyczących żelków, Gummy Bear, Haribo i cukierków Trolli, gdzie cukierki są upuszczane do stopionej soli.
W laboratoriach chemicznych jest używany do utleniania HCl i uwalniania małych ilości gazowego chloru.
Powstańcy w Afganistanie również szeroko wykorzystują chloran potasu jako kluczowy składnik w produkcji improwizowanych urządzeń wybuchowych. Kiedy podjęto znaczne wysiłki w celu zmniejszenia dostępności nawozów na bazie azotanu amonu w Afganistanie, producenci IED zaczęli używać chloranu potasu jako taniej i skutecznej alternatywy. W 2013 roku 60% IED w Afganistanie wykorzystywało chloran potasu, co czyni go najczęstszym składnikiem stosowanym w IED.Chloran potasu był również głównym składnikiem bomby samochodowej użytej w zamachach bombowych na Bali w 2002 roku, w których zginęły 202 osoby.