改性膨润土在工业、农业、建材、建筑工程等方面都有着广泛的应用。已知的膨润土改性方法分为物理改性、化学改性。

常用的改性方法有酸侵活化、钠化、有机改性、复合改性、焙烧活化，其次还有锂化、氧化法、还原法、氢化法、无机柱撑改性、微波改性、超声波改性、无机盐改性、稀土金属掺杂改性和金属负载改性等方法。有机包裹法即在膨润土添加无机或有机化合物制得复合改性膨润土。

无机改性膨润土可用于建筑涂料，增加涂料的稠度，起到防沉降的作用，同时无机膨润土和涂料中的有机成分膜物中的有机离子发生交换生成的蒙脱石复合物不可逆转，失水后成为疏水性物质，可增加涂膜的耐水性。

天然无机膨润土有机化后，可改变硅酸盐片层表面的微环境，增加矿物中有机物的含量，使其具有良好的亲油性，可作为防沉剂和增稠剂应用于高档水性涂料和油漆中。