超分光画像スーパーレゾリューション（HSI-SR）は、様々な分野での応用が期待されます。まず、農業分野では、作物の健康状態や成長段階を高精度でモニタリングするために、超分光画像が利用されます。高解像度の超分光画像を生成することで、病害虫の早期発見や、作物の栄養状態の評価が可能になります。また、環境モニタリングにおいても、土地利用の変化や水質の評価に役立つでしょう。
さらに、医療分野においては、超分光画像を用いた組織の診断や病変の検出が進むと考えられます。高解像度化により、微細な組織構造の変化を捉えることができ、早期診断や治療効果のモニタリングに寄与するでしょう。リモートセンシングや地理情報システム（GIS）においても、超分光画像の高解像度化は、都市計画や災害管理において重要な役割を果たすと期待されます。