La desensibilización sistemática tiene especial relevancia en el tratamiento de miedos fóbicos, sin embargo los campos de aplicación son mucho mas amplios, incluyendo adiciones, disfunciones sexuales, trastornos alimenticios (en estos últimos los datos deben ser tomados con cautela, pues es poca la evidencia), ademas, la desensibilización sistemática es adecuada en los traumatismos de los vómitos condicionados, en la quimioterapia y en el tratamiento de procedimientos clínicos dolorosos en niños, por último, la aplicación de la desensibilización sistemática en problemas relacionados con el insomnio está mostrando resultados esperanzadores.
