1） 分辨单通道电流，直接观察通道的开闭过程。
2） 区分离子通道的离子选择性及其门控性（如区分电压或化学门控性通道），发现新的离子通道及亚型。
3） 在记录单个通道电流（i）和全细胞电流（I）的基础上，可分别计算出细胞膜上的通道数（n）和开放概率（p），依公式I=nip。
4） 用以检测某些递质能否打开通道，或是否接受第二信使的调控（膜内面向外式）
5） 研究细胞膜上的信使物质对离子通道型受体的调节机制（应用全细胞记录式）
6） 研究不同离子对通道特性的影响及细胞内信使物质如对离子通道型受体的调节机制（内面向外膜片）
7） 研究药物对电压或化学门控性通道的影响。