地质样本中的剩余磁化强度记录了过去行星磁场的强度和方向。传统上，这种磁化是通过测量尺寸在毫米到厘米的样品净磁矩进行分析。

然而地质样品通常在亚毫米尺寸上具有结构和物质的不均匀性，只有小部分铁磁颗粒具有剩余磁化强度，因此需要高空间分辨率、高磁矩灵敏度的成像技术。

宽场NV显微镜通过减少金刚石与样品之间的距离, 能够实现磁矩灵敏度10^-16A·m²的探测，能够应用于地质、磁陨石的探测分析中。

传统磁共振成像受限于低灵敏度和低空间分辨率，很难应用于组织水平微米分辨率的成像。

宽场NV显微镜结合量子精密测量与免疫磁标记技术，能够实现高分辨率的肿瘤组织磁成像，可用于肺癌等检测。

宽场NV显微镜在生物组织成像上具绝对磁定量、避免背景信号的干扰、磁信号的高稳定性、兼具磁和光多模态成像等优势。

随着半导体行业的发展，芯片变得越来越复杂，包含了更多的晶体管和多层集成电路，这使得故障分析变得复杂。

宽场NV显微镜可用于分析集成电路（ICs）和多层印刷电路板（PCBs）中的2D和3D电流分布检测。

宽场NV显微镜也可用于检测IC中的硬件木马，与神经网络学习方法相结合，可准确地确定每个数据点有无插入木马。