氧化铋在催化剂方面的应用，主要有三类：一类是钼铋催化剂，是用于氧化反应的一种效果好而又经济的催化材料，在工业应用中可作为丙烯氧化为丙烯醛、从丙烯制备丙烯腊、氧化脱氢制备丁二烯、丁二烯氧化为呋喃等过程的催化剂；二类是钇铋催化剂，掺杂了氧化钇的氧化铋材料，是一种非常有吸引力的催化剂。三类是燃速催化剂，氧化铋正在逐步取代氧化铅，成为固体推进剂中重要的催化剂。因为氧化铅有毒，对工作人员和环境有着直接或间接的危害。在其他方面的用途还包括作为核废物吸收材料、显像管荫罩涂层、无毒烟花（已大量应用）、氧化铋薄膜还用于光学涂层、光电子器件、透明陶瓷玻璃的生产等。

铋的主要矿物有自然铋（Bi）、辉铋矿（Bi2S3）、铋华（Bi2O3）、以及菱铋矿（nBi2O3·mCO2·H2O）、铜铋矿（3Cu2S·4Bi2S3）等，其中以辉铋矿与铋华为重要。铋的矿物大都与钨、钼、铅、锡、铜等金属矿物共生，很少形成有单独开采价值的矿床，所以需在其它主金属选矿过程中分离出铋精矿。另外，铋也常进入其它主金属提炼过程的副产物中，如铅阳极泥、铜熔炼及吹炼的烟尘。
金属铋由矿物经煅烧后成三氧化二铋，再与碳共热还原而获得，可用火法精炼和电解精炼制得高纯铋。

电解质材料γ-Bi2O3是用于固体氧化物燃料电池或氧传感器的一种极具潜力的电解质材料，比现有的锆系电解质材料在相同温度下的导电性高1-2个数量级，传导性比ZrO2 和CeO2 好得多。Bi2O3可作为检测NO气体的半导体传感材料,其选择性比常用的SnO2 高得多；光电材料氧化铋基玻璃由于具备非常优秀的光学性能，如高的折射率、红外传输和非线性光学性，因而在光电装置、光纤传输等的材料应用方面具有非常大的吸引力。氧化铋在铋系超导材料原料粉中的含量接近30％，纯度为4N。