Een SNP array is een nuttig instrument voor het bestuderen van lichte variaties tussen hele genomen. De belangrijkste klinische toepassingen van SNP arrays zijn voor het bepalen van de gevoeligheid voor ziekten en voor het meten van de werkzaamheid van geneesmiddelentherapieën die speciaal voor individuen zijn ontworpen. In onderzoek worden SNP arrays het vaakst gebruikt voor genoomwijde associatiestudies. Elk individu heeft vele SNP’s. Op SNP gebaseerde genetische koppelingsanalyse kan worden gebruikt om ziekteloci in kaart te brengen en ziektesensibiliseringsgenen bij individuen te bepalen. Door de combinatie van SNP-kaarten en SNP-arrays met hoge dichtheid kunnen SNP’s worden gebruikt als markers voor genetische ziekten met complexe kenmerken. Zo hebben genoomwijde associatiestudies SNP’s geïdentificeerd die geassocieerd zijn met ziekten zoals reumatoïde artritis, prostaatkanker, een SNP array kan ook worden gebruikt om een virtueel karyotype te genereren met behulp van software om het kopiegetal van elke SNP op de array te bepalen en vervolgens de SNP’s in chromosomale volgorde uit te lijnen.
SNP’s kunnen ook worden gebruikt om genetische afwijkingen bij kanker te bestuderen. SNP arrays kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om verlies van heterozygositeit (LOH) te bestuderen. LOH treedt op wanneer één allel van een gen op schadelijke wijze is gemuteerd en het normaal functionerende allel verloren gaat. LOH komt vaak voor bij oncogenese. Bijvoorbeeld, tumor suppressor genen helpen voorkomen dat kanker zich ontwikkelt. Als een persoon één gemuteerde en disfunctionele kopie van een tumoronderdrukkend gen heeft en zijn tweede, functionele kopie van het gen beschadigd raakt, kan hij meer kans krijgen om kanker te ontwikkelen.
Andere chip-gebaseerde methoden zoals vergelijkende genomische hybridisatie kunnen genomische winsten of deleties detecteren die tot LOH leiden. SNP arrays hebben echter het bijkomende voordeel dat ze copy-neutrale LOH (ook wel uniparentale disomie of genconversie genoemd) kunnen opsporen. Kopieerneutrale LOH is een vorm van allelische onevenwichtigheid. Bij kopieneutrale LOH ontbreekt één allel of een heel chromosoom van een ouder. Dit probleem leidt tot duplicatie van het andere ouderlijke allel. Kopieerneutrale LOH kan pathologisch zijn. Stel bijvoorbeeld dat het allel van de moeder wild-type is en volledig functioneel, en dat het allel van de vader gemuteerd is. Als het allel van de moeder ontbreekt en het kind twee exemplaren van het gemuteerde allel van de vader heeft, kan ziekte optreden.
SNP arrays met hoge dichtheid helpen wetenschappers om patronen van allelonbalans te identificeren. Deze studies hebben potentiële prognostische en diagnostische toepassingen. Omdat LOH zo vaak voorkomt in veel menselijke kankers, hebben SNP arrays een groot potentieel in de kankerdiagnostiek. Recente SNP array studies hebben bijvoorbeeld aangetoond dat vaste tumoren zoals maagkanker en leverkanker LOH vertonen, evenals niet-vaste maligniteiten zoals hematologische maligniteiten, ALL, MDS, CML en andere. Deze studies kunnen inzicht verschaffen in de wijze waarop deze ziekten zich ontwikkelen, alsmede informatie over de wijze waarop therapieën voor deze ziekten kunnen worden ontwikkeld.
Het fokken in een aantal dier- en plantensoorten heeft een revolutie ondergaan door de opkomst van SNP arrays. De methode is gebaseerd op de voorspelling van genetische verdiensten door het opnemen van relaties tussen individuen op basis van SNP array-gegevens. Dit proces staat bekend als genomische selectie.