La principale application pour laquelle les comparateurs de masse sont utilisés est l'étalonnage de masse. Pour les poids de classe inférieure, en particulier les classes M1 à M3, F1 et F2, les comparateurs de masse manuels fournissent des résultats d'une précision suffisante. Pour les poids de classe E1 ou E2, les comparateurs de masse robotisés ou automatisés sont recommandés car l'incertitude de mesure est nettement plus faible. Ceci est principalement dû à l'absence d'influence de l'opérateur. Dans les instituts nationaux de métrologie (INM), qui s'efforcent en permanence d'effectuer des mesures avec la plus petite incertitude possible, les comparateurs de masse sous vide ou à pression constante sont utilisés car ils permettent d'effectuer des mesures dans des conditions constantes. Les influences telles que l'altitude géographique, la poussée de l'air et les conditions météorologiques peuvent être éliminées. Les instituts nationaux de métrologie et les centres de recherche en métrologie utilisent les comparateurs de masse pour la recherche scientifique afin de mesurer de très petits changements de masse ou de force.
Outre les applications métrologiques, les comparateurs de masse peuvent être utilisés dans toute industrie où les performances d'une balance ordinaire ne répondent pas aux exigences de précision du client ou de l'application. Pour ces applications, les comparateurs de masse sont considérés comme des balances à haute performance. Voici quelques applications industrielles typiques :
- Formulation : lorsque les niveaux de tolérance sont faibles et que le pesage dépasserait la plage de pesage sûre d'une balance standard.
- Pesage différentiel : lorsque la différence de masse est très faible et qu'une balance ordinaire ne peut pas fournir de résultats fiables (le niveau d'incertitude est trop élevé par rapport à la différence de masse mesurée).
- Remplissage de gaz : de lourdes bouteilles de gaz sont remplies d'une masse de gaz relativement faible.
- Érosion : pour tester les lubrifiants, l'abrasion des engrenages est analysée après avoir fait tourner le moteur pendant une période donnée.
- Mesures de force : lorsqu'une force appliquée est compensée par la cellule de pesée.