Comme toute discipline scientifique, la gastronomie moléculaire a des applications éducatives et techniques. Pour les applications éducatives, tous les niveaux sont concernés, du premier degré de l'enseignement général jusqu'à la formation continue. Pour le premier degré, les activités nommées Ateliers expérimentaux du goût ont été introduites en 2001, associant les sciences aux autres domaines de la connaissance décidée comme relevant de l'école, notamment les activités artistiques ; d'une certaine façon, ces ateliers expérimentaux sont un programme parallèle des actions de la Main à la Pâte, pour l'enseignement général des sciences. Pour le second degré, les Ateliers science et cuisine sont des thèmes d'approfondissement, qui permettent un enseignement de la technologie et fournissent un support utile pour les travaux personnels encadrés. À l'université, les activités de gastronomie moléculaire sont souvent utilisées comme support concret en physique, en chimie ou en biochimie, surtout au niveau de la licence, et ce dans de nombreux pays. Toutefois, dans cet article, on se limitera aux innovations techniques, en envisageant d'abord les applications en cuisine moléculaire ; nous y distinguerons les matériels et les procédés. Puis, nous examinerons la « cuisine note à note », qui deviendra sans doute une forme d'alimentation importante dans le futur.
Un glossaire placé en fin d'article reprend les termes importants.