Нитрит калия как пищевая добавка Е249 (консервант) используется аналогично другим нитритам и солям (хлоридом натрия и нитритом натрия) — предотвращает образование ботулотоксина (образуется при жизнедеятельности палочки Clostridium botulinum). При добавлении к мясу образует нитрозомиоглобин, имеющий характерный красный цвет, который можно наблюдать в большинстве продуктов питания (колбасы, сосиски, и др.). Употребление продуктов, содержащих нитрит калия, вызывает жажду.
В Европейском союзе продажа нитрита калия для пищевых целей разрешена только в виде смеси с пищевой солью, с содержанием нитрита около 0,6 %. C 2013 года сходные правила действуют в России.
Нитрит калия применяется для диазотирования при производстве азо-красителей.
Нитрит калия применяется в аналитической химии для распознавания аминов.
Нитрит калия применяется в фотографии как сенсибилизатор.