塩化物 (CsCl) や硫酸塩 (Cs₂SO₄)、トリフルオロ酢酸塩 (Cs(OCOCF₃)) 溶液の高比重を利用して、一般的に分子生物学の分野において密度勾配超遠心法に用いられる。この技術は主に、微量のウイルスや細胞内の細胞小器官および断片、そして生体サンプルからの核酸などの分離に利用される。
セシウム133はセシウム原子時計の基準点に使われる。その時間は、セシウム133の超微細準位における電磁気的な遷移の観測によって決定される。最初の精密なセシウム原子時計は、1955年にイギリス国立物理学研究所においてルイ・エッセンによって作られた。それ以降、原子時計は半世紀の間繰り返し改善され、周波数測定に準拠した時間の規格の基本となっている。このような原子時計には10¹⁴分の2から3ほどの精度があり、これは1日に2ナノ秒もしくは140万年に1秒の時間のずれに一致する。最新のものでは10¹⁵分の1と、より改善された精度を有し、これは恐竜の絶滅した6500万年前以降の期間でおよそ2秒のずれしか生じない事を意味しており、「人類が達成した中で最も高精度な単位」であると考えられている。セシウム時計は、携帯電話における送信の計時や、インターネットにおける情報の流れの監視にも用いられる。
主に軟組織に広く取り込まれて分布し、生物濃縮により魚食性の高い魚種（カツオ、マグロ、タラ、スズキなど）での高い濃縮度を示すデータが得られているが、底生生物を主な餌とする魚種（カレイ、ハタハタ、甲殻類、頭足類、貝類）では比較的濃縮度は低い。また大型の魚種ほど、濃縮度が高くなることが示唆されている。若い魚や高水温域に生息する魚ほど、代謝が良く排出量が多くなるため蓄積量は少ないと考えられている。体内に取り込まれる経路は、餌がほとんどであるが、鰓を通じて直接取り込まれる経路もあり、それぞれの経路の比率についてのデータは不足している。メスのコモンカスベの体重と、体内に含まれる、137Cs/134Cs の比の間に、相関関係があるとの報告がある。
降下した放射性物質が土壌の表層に多く存在するため、表層の物質を主な栄養源とする菌類の種では植物と比較すると、特異的に高い濃縮度を示すものがあり、屋外で人工栽培されるシイタケやマイタケでも濃度が高くなる傾向があることが報告されている。
植物の種類および核種により移行係数は異なる。イネ、ジャガイモ、キャベツを試料とした研究によれば、安定同位体のセシウム133と比較すると放射性のセシウム137は植物に移行しやすい。イネでは移行したセシウム元素の大部分が非可食部であるわらなどに含まれ、キャベツでは非可食部である外縁部のセシウムおよびストロンチウムの濃度が高くなることが報告されている。
植物（農作物）での移行係数 (TF) は、農作物中濃度 (Bq) ÷ 土壌中濃度 (Bq) で表される。カリウム (K) と似た挙動を示すとされているが、動物と植物での挙動は異なる。なお、観測されている「濃縮」は環境中と細胞内での電解質濃度の差に由来するものであり、Kに対して際だってCsを濃縮する様な生物種は観測されていない。代謝に伴って常に生体内のアルカリ金属、アルカリ土類金属は細胞を出入りしており、重金属の場合のような蓄積に起因する「濃縮」は生じないとされる。
セシウムは他のアルカリ金属や金と合金をつくり、水銀とアマルガムをつくる。650 °C以下では、コバルト、鉄、モリブデン、白金、タンタル、タングステンとも合金をつくる。アンチモン、ガリウム、インジウム、トリウムとは、明瞭な金属間化合物をつくり、これらは感光性がある。リチウム以外の他のアルカリ金属と混ざり、モル濃度で41%のセシウム、47%のカリウム、12%のナトリウムからなる合金は、すべての合金の中で最低の融点 (-78 ℃) を持つ。いくつかのアマルガムが研究されていて、CsHg₂ は紫色の金属光沢をもつ黒色物質で、CsHg は同様に金属光沢を持つ金色の物質である。
2017年8月2日、WWEの傘下団体であるNXTに登場。アリスター・ブラックと対戦。試合を通して両者が得意とする蹴り技の応酬になり、終盤にはジャンピングニーからアックスキックを決めるが、ブラックからすかさずブラックマスを決められ敗戦した。11月18日、Takeover: War Gamesにてアダム・コール & ボビー・フィッシュと組んでオーサーズ・オブ・ペイン（アカム & レーザー） & ロデリック・ストロング、サニティー（アレクサンダー・ウルフ & エリック・ヤング & キリアン・デイン）とWCWで行われた金網に囲まれたリング2面で5分事にメンバーが追加される特殊ルールのウォー・ゲームで対戦。各レスラーが暴れまわる中、サニティー追加後には竹刀、スティールチェアー、スティールカンを投入してさらに混沌と化す。終盤にヤングがストロングにショーストッパーを仕掛けた隙を突いてコールが竹刀でヤングを殴打。そして最後にスティールチェアーを持ったヤングにシャイニング・ウィザードを決めて勝利した。同月29日、NXTの収録にてNXTタッグ王座を保持するサニティーにフィッシュと組んで挑戦。セコンドに就いていたコールの助力を仰いで勝負を制し、王座を戴冠した。2018年7月11日、NXTタッグ王座を保持するマウスタッシュ・マウンテン（トレント・セブン & タイラー・ベイト）にストロングと組んで挑戦。終盤にセブンと関節技の応酬となり、最後はダブル・ニーバーを極めるとコーナーよりベイトがタオルを投入してレフェリーストップで勝利。ベルトを奪取した。