En vertu de ses propriétés particulières d'isolant électrique et de conducteur thermique, l'oxyde de béryllium a été utilisé dans de nombreuses pièces à semiconducteurs hautes performances, mais sa nocivité lui valent d'être à présent remplacé par des matériaux alternatifs dans ses applications courantes. Son caractère à la fois réfractaire et léger lui assure néanmoins une utilisation en astronautique dans les moteurs fusées, et l'ensemble de ses propriétés physiques est mis à profit dans les modérateurs de neutrons et les réflecteurs de neutrons des centrales nucléaires, ainsi que dans les pâtes thermiques.
Certains composants électroniques de puissance utilisent une céramique d'oxyde de béryllium comme dissipateur thermique entre le circuit intégré en silicium et la base métallique sur laquelle est monté le circuit afin de bénéficier d'une meilleure conductivité thermique qu'avec l'oxyde d'aluminium Al2O3.
BeO est également utilisé comme céramique de structure pour les lampes électroniques, les magnétrons et les lasers à gaz.
