肉毒桿菌在臨床上應用上愈來愈廣泛，主要包括眼科方面如斜視；神經科方面如眼輪匝肌痙攣症、半側面神經痙攣症、斜頸症(一種肌緊張不全症)、痙攣性聲音障礙、下頷閉口緊縮症、腦性麻痺及中風後肢體僵直；以及被用來治療腋下、手掌、額頭以及腳底多汗症的現象。
所謂眼輪匝肌是指負責眼睛張閉的最主要肌肉，在眼眶周圍圍上一圈。正常大多數人都可以從心所欲地張閉眼睛，但某些人如眼瞼痙攣症的患者，因為控制眼輪匝肌的神經出了問題，於是眼睛就出現不自主地眨動，嚴重的患者甚至出現眼皮痙攣。眼瞼痙攣症的治療方法目前分為內科與外科治療法，不過最主要的仍然是要去除誘發因子。另外，將肉毒桿菌注射入眼皮的四周，阻斷過度放電的神經傳導，效力可持續四個月至半年，注射後約有80%的患者症狀會明顯改善。
顏面半邊痙攣症是指臉的一側肌肉不自主且重覆性的收縮。通常這種不自主動作是從眼眶附近的肌肉開始，然後蔓延到下顏面肌肉。大約有90%以上的病患接受肉毒桿菌注射治療後，都感覺效果不錯，約可持續四個月至六個月。不過做這種毒素注射時，有幾種病人須特別注意，例如孕婦、重症肌無力患者和使用抗凝劑的人，儘量不要使用，目前國內仍未大量使用此種注射療法。
腦性麻痺則是指大腦中的中樞神經系統，在發育成熟之前受到損傷或受到損傷或發生病變，而導致其運動機能發生障礙。發生時間通常在出生之前或出生不久，也就是還在發育中的大腦，其控制運動方面的細胞受到傷害，使的肌肉控制方面發生障礙，所以病人會有無力或是僵硬的情形發生。注射肉毒桿菌毒素可局部放鬆肌肉，進而改良因痙攣而引起的不正常姿勢及使手腳的活動更加順暢。但是療效並不是永久性，於注射後約數日開始見效，且肌肉的鬆弛效果、姿勢、動作上的改善有時可以持續超過一年或以上。
至於多汗症可分為局部或廣泛性，局部多汗症一般侵犯手掌、腳底、腋下及顏面、尤其額頭。由於肉毒桿菌素治療多汗症是靠著藥物與交感神經末梢蛋白質構造結合，直接於局部皮內或皮下注射，從而阻斷局部汗腺分泌，因此注射費用與多汗範圍大小有關，也影響患者接受的程度。
