工业机器人一开始应用于汽车制造工业行业,常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。随着工业机器人技术应用范围的延伸和扩大，现在已可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作和代替人完成繁重、单调的重复劳动，并可提高劳动生产率，保证产量。
工业机器人可代替人，应用于压铸车间及核工业等有害于身体健康并危及人身，或不稳定因素很大而宜于人去做的作业领域，如核工业上沸水式反应堆燃料自动交换机等。 机器人可用于火山探险、深海探密和空间探索等对于人类来说是力所不能及的场合，如飞机上用来回收卫星的运作臂等。
早期的工业机器人在生产上主要用于机床上下料、点焊和喷漆。随着柔性自动化的出现，机器人在自动化生产领域扮演了更重要的角色。