אחד השימושים העיקריים לחוטי הפניום הוא בייצור סגסוגות על. סגסוגות-על הן סגסוגות בעלות ביצועים גבוהים המשמשות ביישומים בהם קיימים חום ולחץ קיצוניים, כגון במנועי סילון וטורבינות גז. חוטי הפניום משמשים כחומר מחזק בסגסוגות אלו, ועוזר לשפר את התכונות המכניות שלהם ולהגביר את עמידותם בפני בלאי.
חוט הפניום משמש גם בכורים גרעיניים כבולם נויטרונים. המשמעות היא שזה עוזר לשלוט במהירות ובעוצמת התגובות הגרעיניות על ידי ספיגת עודף נויטרונים, שיכולים למנוע התמוטטות גרעינית. יכולתו לעמוד בטמפרטורות קיצוניות וברמות גבוהות של קרינה הופכות אותו לחומר אידיאלי לשימוש ביישומים אלו.
בנוסף, חוט הפניום משמש לייצור אלקטרודות לחיתוך פלזמה. חיתוך פלזמה הוא תהליך המשמש לחיתוך מתכת עבה באמצעות קשת פלזמה בטמפרטורה גבוהה. חוט הפניום משמש באלקטרודות אלה בגלל נקודת ההיתוך הגבוהה שלו ויכולתו לעמוד בחום העז שנוצר במהלך תהליך החיתוך.
בסך הכל, חוט הפניום הוא חומר בעל ערך בעל יישומים תעשייתיים חשובים רבים. עמידותו ועמידותו בפני קורוזיה, בשילוב עם יכולתו לעמוד בטמפרטורות קיצוניות וקרינה, הופכים אותו לחומר אידיאלי לשימוש בסגסוגות בעלות ביצועים גבוהים, כורים גרעיניים ואלקטרודות לחיתוך פלזמה.
