Machine learning
최근접 이웃 탐색의 적용 분야는 다양하다. 데이터 압축, 데이터 베이스, 데이터 마이닝, 정보 검색, 기계 학습, 패턴 인식, 통계학의 분야에서 사용될 수 있다. 예컨대, 최근접 이웃 규칙은 기계 학습에서 가장 기본적인 분류 규칙이며, 새로운 생명체의 게놈과 가장 유사한 게놈을 찾는 것도 최근접 이웃 탐색문제이다.