Stosowane są w celu poprawy responsywności aplikacji webowych: przeniesienie kosztownych obliczeń poza wątek główny zmniejsza ryzyko długich zadań (long tasks), które blokują interakcje użytkownika, i może poprawiać metryki wydajności związane z reakcją na wejście (np. INP). Do typowych zastosowań web workerów należą m.in.: obliczenia w tle (np. analiza danych, filtrowanie, sortowanie, kompresja, szyfrowanie), gdy ważne jest nieblokowanie UI; przetwarzanie grafiki i obrazu poza głównym wątkiem, np. renderowanie na w workerze; wstępne przetwarzanie danych pobieranych z sieci (worker może wykonywać żądania sieciowe, np. ). Web workery są też wykorzystywane jako „wątki wykonawcze” w scenariuszach wielowątkowego WebAssembly (tzw. WebAssembly threads). W takich zastosowaniach istotną rolę odgrywa SharedArrayBuffer (współdzielona pamięć), a dostęp do niego może wymagać stanu cross-origin isolated konfigurowanego nagłówkami COOP/COEP.