Przetwarzanie rozproszone może być używane w wielu aplikacjach, od przyziemnej pamięci masowej po zadania, które obciążają jednostkę centralną (CPU). Dzisiejsza sieć telekomunikacyjna i sam Internet to przykłady wszechobecnych modeli przetwarzania rozproszonego. Każdy komputer jest autonomiczny, ale przyczynia się do większego systemu, zarówno w zakresie komunikacji i informacji, przetwarzania danych, modelowania, jak i systemów sterowania.
Przetwarzanie komputerowe oparte na jednym komputerze wymusza przesyłanie wszystkich zestawów danych przez procesor tego komputera po jednym zestawie na raz. Gdy do przetworzenia są duże ilości danych, może to być czasochłonne, ponieważ każdy zestaw danych musi zostać rozwiązany przed uruchomieniem następnego. Przetwarzanie rozproszone umożliwia jednoczesne przetwarzanie wielu fragmentów dużego zestawu danych.
Sieci wymiany informacji w dużym stopniu wykorzystują przetwarzanie rozproszone. Dzisiejsza sieć telekomunikacyjna i Internet to właściwie jedna, gigantyczna baza danych. Informacje przechowywane na wszystkich podłączonych komputerach są obsługiwane autonomicznie, ale mogą być wymagane w sieci przez inny zasób.
Niezależnie od tego, czy żąda strony internetowej, czy numeru telefonu, członek sieci rozproszonej przetwarza żądanie i wysyła informacje z powrotem do żądającego. Dotyczy to również koncepcji rozproszonych kopii zapasowych. Farmy serwerów i centra danych wykorzystują przetwarzanie rozproszone, aby zapewnić nadmiarowość kopii zapasowych, dzięki czemu wszystkie krytyczne informacje są zabezpieczone przed potencjalną awarią jednego serwera w sieci.
Przetwarzanie rozproszone może być również wykorzystywane do szybkiego przetwarzania dużych ilości informacji, dzieląc je na oddzielne części, które można następnie ponownie połączyć w większą całość. Pozwala to na powszechną analizę zbioru danych. Innym razem może to przełożyć się na bezpośrednie dane wejściowe, takie jak farmy renderujące, w których każda klatka sceny wygenerowanej komputerowo jest dzielona na części, z których każda jest następnie obsługiwana przez komputery w rozproszonym klastrze. Ukończone segmenty są następnie ponownie łączone w całość.
Innym zastosowaniem obliczeń rozproszonych jest modelowanie naukowe na dużą skalę. Modele środowiskowe mogą mieć dużą liczbę zmiennych, które jeden komputer musiałby opracować pojedynczo przed osadzeniem w ostatecznym modelu. Przetwarzanie rozproszone umożliwia rozdzielenie każdej z tych zmiennych do innych systemów i pozwala na znacznie szybsze generowanie wyników, w większości przypadków w czasie rzeczywistym.
Przemysłowe systemy sterowania, a także systemy sterowania samolotami wykorzystują przetwarzanie rozproszone w bardzo bezpośredni sposób. Te klastry komputerów nadzorują oba typy systemów w czasie rzeczywistym, stale raportując wyniki sobie nawzajem oraz operatorom. W przypadku awarii lub awarii procesu przemysłowego sieć może natychmiast wskazać, gdzie występuje awaria i okrążyć ją, aż zostanie naprawiona. W ten sam sposób systemy sterowania samolotami mogą szybko określić wzorce ruchu, trajektorie i oczyszczone pasy startowe, aby samoloty mogły bezpiecznie i wydajnie działać na lotniskach, a także omijać obszary problematyczne spowodowane zakłóceniami pogodowymi.