在石油煉制工業中正丁烷異構化得到的異丁烷，可作為生產高辛烷值航空汽油摻合劑異辛烷的主要原料。因此，正丁烷異構化裝置常與異丁烷烷基化裝置聯合使用。
C5、C6烷烴的異構化生成的支鏈化合物，如異戊烷、異己烷等，可直接作為高辛烷值汽油的摻合劑，異構化過程也可應用于增產所需的目的產物。如C8芳烴的異構混合物在分離出對二甲苯以后，可以通過異構化反應得到具有平衡組成的C8芳烴異構混合物，然后再將對二甲苯分離出。這樣就可最大限度地得到所需的目的產物對二甲苯。又如甲苯丙烯基化生成的甲基異丙苯、氧化后得到的主要是鄰甲基苯酚，可通過異構化而轉化成用途較大（生產合成樹脂）的間甲酚。此外，在碳四餾分分離時也可采用異構化的方法。