BASF изобрела порошок карбонильного железа в 1925 годуи претендует на звание ведущего мирового производителя.^] В 1934 году BASF также участвовала в разработке самых первых магнитных лент, используемых в магнитофоне AEG Magnetophon. Карбонильное железо стало первым оксидом магнитной записи (хотя в 1936 году его быстро заменили оксидом железа).

В электронике карбонильное железо используется для изготовления магнитных сердечников для высокочастотных катушек и при производстве некоторых ферритов. Сферические частицы, изготовленные из карбонильного железа, используются в качестве компонента радиопоглощающих материалов, используемых военными, например, в малозаметных транспортных средствах. Другие виды применения - в порошковой металлургии, литье металлов под давлением и в различных специальных изделиях.

Порошковые сердечники, изготовленные из карбонильного железа, обладают высокой стабильностью параметров в широком диапазоне температур и уровней магнитного потока с отличной добротностью в диапазоне от 50 кГц до 200 МГц. Популярное применение - в широкополосных индукторах, особенно в приложениях высокой мощности.

В фармацевтике порошок карбонильного железа используется для лечения дефицита железа и в качестве пищевой добавки к железу. В 2017 году сообщалось, что порошок карбонильного железа является эффективным восстановителем ароматических нитрогрупп в воде, важной реакцией, используемой в синтезе фармацевтических препаратов.^[3]

Частицы карбонильного железа (20-40%), взвешенные в жидкости-носителе (60-80%), используются в качестве магнитореологической жидкости.