Et SNP-array er et nyttigt redskab til at studere små variationer mellem hele genomer. De vigtigste kliniske anvendelser af SNP-arrays er til bestemmelse af sygdomsmodtagelighed og til måling af effektiviteten af lægemiddelbehandlinger, der er udviklet specifikt til enkeltpersoner. Inden for forskning anvendes SNP-arrays hyppigst til genomdækkende associationsundersøgelser. Hvert individ har mange SNP’er. SNP-baserede genetiske koblingsanalyser kan bruges til at kortlægge sygdomsloci og bestemme sygdomsfølsomhedsgener hos enkeltpersoner. Kombinationen af SNP-kort og SNP-arrays med høj tæthed gør det muligt at anvende SNP’er som markører for genetiske sygdomme, der har komplekse træk. F.eks. har genom-dækkende associationsundersøgelser identificeret SNP’er, der er forbundet med sygdomme som reumatoid arthritis, prostatakræft, En SNP-array kan også bruges til at generere en virtuel karyotype ved hjælp af software til at bestemme antallet af kopier af hver SNP på arrayet og derefter tilpasse SNP’erne i kromosomal rækkefølge.
SNP’er kan også bruges til at undersøge genetiske abnormiteter i kræft. SNP-arrays kan f.eks. bruges til at undersøge tab af heterozygositet (LOH). LOH opstår, når den ene allel af et gen er muteret på en skadelig måde, og den normalt fungerende allel går tabt. LOH forekommer ofte i forbindelse med onkogenese. For eksempel er tumorsuppressorgener med til at forhindre, at der opstår kræft. Hvis en person har én muteret og dysfunktionel kopi af et tumorsuppressor-gen, og hans anden, funktionelle kopi af genet bliver beskadiget, kan vedkommende blive mere tilbøjelig til at udvikle kræft.
Andre chip-baserede metoder såsom sammenlignende genomisk hybridisering kan påvise genomiske gevinster eller deletioner, der fører til LOH. SNP-arrays har imidlertid den yderligere fordel, at de kan påvise kopi-neutral LOH (også kaldet uniparental disomi eller genkonvertering). Copy-neutral LOH er en form for allelisk ubalance. Ved kopineutral LOH mangler en allel eller et helt kromosom fra en af forældrene. Dette problem fører til duplikering af den anden forældrenes allel. Copy-neutral LOH kan være patologisk. Lad os f.eks. sige, at moderens allel er wild-type og fuldt funktionel, og at faderens allel er muteret. Hvis moderens allel mangler, og barnet har to kopier af faderens muterede allel, kan der opstå sygdom.
SNP-arrays med høj tæthed hjælper forskerne med at identificere mønstre af allelisk ubalance. Disse undersøgelser har potentielle prognostiske og diagnostiske anvendelser. Fordi LOH er så almindelig i mange kræftformer hos mennesker, har SNP-arrays et stort potentiale inden for kræftdiagnostik. Nylige SNP-arrayundersøgelser har f.eks. vist, at solide tumorer som f.eks. mavekræft og leverkræft viser LOH, ligesom ikke-solide maligniteter som f.eks. hæmatologiske maligniteter, ALL, MDS, CML og andre. Disse undersøgelser kan give indsigt i, hvordan disse sygdomme udvikler sig, samt oplysninger om, hvordan man kan skabe behandlinger for dem.
Afdrift i en række dyre- og plantearter er blevet revolutioneret af fremkomsten af SNP-arrays. Metoden er baseret på forudsigelse af genetisk fortjeneste ved at indarbejde relationer mellem individer baseret på SNP array-data. Denne proces er kendt som genomisk selektion.