在電磁頻譜的端，可用于極高精度的電流比較儀、極低溫度的測溫技術(shù)、地磁與生物磁測量、引力波探測等。在頻譜的中段（射頻至微波），可用于功率和衰減的精密測量、超導(dǎo)穩(wěn)頻腔、快速瞬態(tài)信號(hào)波形的精密測量、模擬－數(shù)字變換器、邏輯與存儲(chǔ)用集成電路等。超導(dǎo)器件的工作頻率一直可延伸到毫米波、紅外波段，并用于高靈敏度探測和接收、寬帶頻率綜合、激光頻率下的精密測量、基礎(chǔ)研究等方面。超導(dǎo)器件的功耗低、集成度高，在靈敏度、精度、響應(yīng)速率、分辨能力等方面一般比室溫下的其他同類器件至少高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　超導(dǎo)器件的核心是超導(dǎo)隧道器件和超導(dǎo)量子干涉器件。

　　1962年英國B.D.約瑟夫遜從理論上證明，當(dāng)兩塊超導(dǎo)體之間存在弱耦合構(gòu)成結(jié)時(shí)，庫柏電子對(duì)可以穿越其間的勢壘層而形成隧道電流。因而，通過結(jié)區(qū)可以流過一定的直流電流，而器件兩端的電壓降為零；若電流超過某一臨界值（通常在10-3～10-6安的范圍內(nèi)）,則器件兩端呈現(xiàn)一定的電壓降υ，流經(jīng)結(jié)區(qū)的電流是高頻振蕩的形式，頻率為2eυ/h(式中e為電子電荷，h為普朗克常數(shù))。1963年上述結(jié)論為實(shí)驗(yàn)證實(shí)。這種現(xiàn)象稱為約瑟夫遜效應(yīng)，或電子對(duì)隧道效應(yīng)。
　　若結(jié)區(qū)兩端的電壓超過超導(dǎo)體能隙所對(duì)應(yīng)的值，則電場能量足以拆散庫柏電子對(duì)而形成準(zhǔn)粒子。準(zhǔn)粒子借助隧道效應(yīng)通過勢壘層的現(xiàn)象稱為準(zhǔn)粒子隧道效應(yīng)。習(xí)慣上把電子對(duì)隧道效應(yīng)和準(zhǔn)粒子隧道效應(yīng)合稱超導(dǎo)隧道效應(yīng)。利用這種原理制成的器件稱為超導(dǎo)隧道器件，有時(shí)也稱約瑟夫遜器件或約瑟夫遜結(jié)。上述器件按物理結(jié)構(gòu)的不同，又可細(xì)分為隧道結(jié)、微橋結(jié)、點(diǎn)接解結(jié)等。

　�、僦绷鱏QUID：相當(dāng)于采用超導(dǎo)環(huán)路將兩個(gè)約瑟夫遜結(jié)并接起來，形成一種兩端器件。在端電壓降為零時(shí),它所能通過的電流是穿過環(huán)路的磁通量的周期函數(shù)，周期φ0（等于2.07×10-15韋）稱為磁通量子。由于φ0很小，這種周期性的關(guān)系為測量磁通提供了極其精密的分度。
　�、谏漕lSQUID:在這種結(jié)構(gòu)中單個(gè)約瑟夫遜結(jié)為超導(dǎo)環(huán)路所短接，并將環(huán)路與射頻偏置的槽路耦合從而獲得電壓響應(yīng)。根據(jù)環(huán)路的電感和結(jié)的臨界電流,可將射頻SQUID的工作情況區(qū)分為不同的模式。SQUID結(jié)構(gòu)是精密電磁測量的基礎(chǔ)。

　　以超導(dǎo)隧道器件和SQUID為基本構(gòu)件,可以制成檢測、放大、邏輯、存儲(chǔ)等器件。例如，將隧道結(jié)偏置在準(zhǔn)粒子隧道效應(yīng)伏安特性的非線性拐點(diǎn)附近，便成為檢測器，響應(yīng)率已接近量子極限（每輸入一個(gè)光子即可產(chǎn)生一個(gè)電子）。目前研究工作集中于微波以上的頻率，但音頻下的響應(yīng)率實(shí)際上與微波以上頻率相同。在放大功能方面，SQUID放大器最接近于通常晶體管放大器的作用,并可提供噪聲極低的功率增益。例如，將高靈敏度的直流SQUID與尺寸較大的但電感量極低的輸入線圈緊耦合,利用輸入信號(hào)對(duì)SQUID的臨界電流作磁調(diào)制,便可達(dá)到這一目的。但放大器的帶寬和動(dòng)態(tài)范圍等尚須改進(jìn)。在邏輯功能方面，已采用超導(dǎo)器件制成與門、或門、非門。超導(dǎo)邏輯電路具有功率低、開關(guān)延遲時(shí)間小等優(yōu)點(diǎn)。在超導(dǎo)環(huán)路中接入SQUID,利用環(huán)路捕獲的磁通的量子化特性，可以制成隨機(jī)存儲(chǔ)器。這種存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是，不進(jìn)行讀出或?qū)懭霑r(shí)器件內(nèi)部功耗為零，而且是“性”的存儲(chǔ)，運(yùn)轉(zhuǎn)速度極高（見超導(dǎo)性的微波應(yīng)用）。

　　超導(dǎo)超大型加速器（superconductingsupercollider，簡稱SSC）是一座圓形粒子加速器。美國原計(jì)劃是在上世紀(jì)八十年代建在德克薩斯州，周長是87千米，在底下70米。它一共用了超過一萬個(gè)超導(dǎo)電磁鐵，是一座超大型的研究設(shè)施。粒子束的總能量為40TeV等能量的質(zhì)子束對(duì)撞，預(yù)計(jì)將產(chǎn)生并可以觀測到理論預(yù)測的希格斯玻色子。計(jì)劃主持人為哈弗大學(xué)物理學(xué)家羅伊●施維特斯（RoySchwitters）