Mössbauerin löydöllä on ollut kauaskantoisia seurauksia, koska se on tuonut saataville sähkömagneettista säteilyä (gammasäteilyä), jonka taajuus on tarkemmin määritelty kuin minkään muun tähän mennessä tunnetun, ja se on tarjonnut uuden tekniikan, jolla voidaan mitata ytimien vuorovaikutusta niiden ympäristön kanssa. Takaisinkytkeytymättömillä gammasäteillä on saavutettu parempi energiaresoluutio kuin yksi osa 1012:sta.
Mössbauerin efekti on löytänyt sovelluksia monilla tieteenaloilla. Suhteellisuusteoreettisissa tutkimuksissa suuri tarkkuus, jolla gammasäteilyn energia voidaan mitata, on mahdollistanut gravitaatiopunasiirtymän suoran osoittamisen; eli sähkömagneettisen säteilyn kvantin energian muuttumisen sen liikkuessa gravitaatiokentän läpi. Tämä saavutettiin mittaamalla Doppler-siirtymä, joka tarvitaan kompensoimaan gammasäteilyn energiamuutos, joka aiheutuu 2 260 senttimetrin pystysuuntaisesta asennon muutoksesta Maan gravitaatiokentän läpi. Mitattu muutos oli 2,5 osaa 1015:stä (Dopplerin nopeus 2,7 millimetriä tunnissa), ja se vastasi hyvin teoreettisia ennusteita. Toisin sanoen havaittiin, että fotoni, jonka energia on E, käyttäytyy ikään kuin sen massa olisi E/c2, jossa c on valon nopeus. Aiheeseen liittyvässä kokeessa havaittiin, että takaisinkytkeytymättömän gammasäteilyn energia pienenee lähteen lämpötilan kasvaessa. Tämä terminen punasiirtymä voidaan tulkita monella tavalla. Sitä voidaan pitää toisen asteen relativistisena Doppler-ilmiönä, joka johtuu kiinteän aineen atomien keskimääräisestä neliönopeudesta eli lämpöliikkeestä. Toisaalta sitä voidaan pitää suorana osoituksena relativistisesta aikadilataatiosta eli liikkuvan koordinaatiston, tässä tapauksessa atomin, kellonajan hidastumisesta paikallaan olevan tarkkailijan silmin. On väitetty, että Mössbauerin terminen punasiirtymä tarjoaa suoran kokeellisen ratkaisun suhteellisuusteorian kuuluisaan kaksosparadoksiin osoittamalla, että avaruusmatkailija on maapallolle palatessaan nuorempi kuin hänen kotona oleva kaksosensa.
Sovellukset ydinfysiikassa ovat moninaiset. Mössbauerin efekti mahdollistaa gammaviivan leveyden suoran mittauksen, joka vastaa hajoavan ydintason leveyttä. Tulokset ovat läheisessä sopusoinnussa mitatun hajoamisajan kanssa, mikä osoittaa, että rekyylivapaiden gammasäteiden leveys itse asiassa määräytyy täysin hajoavan tilan eliniän mukaan. Isomeerisiirtymä eli ydingammasäteilyn energian muutos, joka johtuu ydin- ja elektronisen varauksen välisestä sähköstaattisesta vuorovaikutuksesta, mittaa ydinvarauksen säteen muutosta, kun ydin nostetaan kiihottuneeseen tilaan. Ydintasojen jakautuminen hyperfiinikomponentteihin sähkökentän gradienttien vaikutuksesta matalan symmetrian kiteissä tai magneettikenttien vaikutuksesta ferromagneeteissa mahdollistaa ydinten sähköisten kvadrupoli- ja magneettisten dipolimomenttien mittaamisen. Sekä isomeerien siirtymät että hyperfiinirakenteen pilkkoutuminen ovat helposti erotettavissa Mössbauer-spektreistä. Mössbauerin resonanssin energialeveydestä voidaan suoraan mitata gammasäteilyn emissio- ja absorptioprosessiin osallistuvan virittyneen tilan leveys. Leveyden perusteella voidaan suoraan määrittää kiihdytetyn tilan elinikä.
Sovellukset kiinteän kappaleen fysiikassa jakautuvat laajalti ristikkodynamiikan ja hyperfiinisten vuorovaikutusten luokkiin, vaikka myös muilla alueilla on saatu aikaan tuloksia. Todennäköisyys, että gammasäteilyn emissioprosessi on rekyylivapaa, riippuu lämpövärähtelyjen amplitudista verrattuna gammasäteilyn aallonpituuteen. Mittaamalla niiden emissiotapahtumien osuutta, jotka ovat rekyylivapaita, kuten määritetään niiden kyvyllä absorboitua resonanssissa, saadaan kiinteässä aineessa tapahtuvan lämpöliikkeen keskimääräinen neliöamplitudi. Yksittäisten kiteiden avulla liikkeen amplitudi voidaan mitata tietyissä kiteellisissä suunnissa, mikä mahdollistaa ristikkodynaamisten mallien tiukan testaamisen. Edellä mainittu terminen punasiirtymä antaa lisäksi keskimääräisen neliöllisen termisen nopeuden.
Magneettiset hyperfiinivuorovaikutukset ovat olleet erityisen käyttökelpoisia tutkittaessa magneettisesti järjestäytyneitä materiaaleja; eli ferromagneetteja, ferrimagneetteja ja antiferromagneetteja. Hyperfiinivuorovaikutus antaa epäsuoran mittarin magneettisten ionien ristikon magnetoitumiselle, ja sitä on käytetty selvittämään magneettisten vuorovaikutusten yksityiskohtia sekä niiden lämpötilariippuvuutta.
Kemiassa sovellukset perustuvat suurelta osin isomeerisiirtymään ja kvadrupolin jakautumiseen. Ensin mainittu mittaa s-elektronin varaustiheyttä ytimessä ja antaa tietoa kemiallisten sidosten luonteesta, esim. valenssista ja kovalenssista. Jälkimmäinen on herkkä sekä rakenneympäristön symmetrialle että Mössbauerin ytimen sisältävän atomin ulkoelektronien aaltofunktiolle. Tekniikkaa on sovellettu tinan ja raudan metalli-orgaanisten yhdisteiden, myös hemoproteiinien, tutkimiseen, raudan, tinan, jodin ja harvinaisten maametallien epäorgaanisten yhdisteiden tutkimiseen sekä laimeita Mössbauerin isotooppeja sisältävien klatraattien, katalyyttien ja lasien tutkimiseen.