四钛酸钾晶须的组成为K2Ti4O9，结构为层状结构，K+离子在层间。这种结构导致的直接结果是K+离子具有不稳定性，因此，四钛酸钾晶须的主要用途就集中在K+离子的不稳定性上。也就是说，四钛酸钾晶须中的K+离子具有离子交换性。根据此特性，一些国家将其用于核废料的处理上，实现了核废料的无放射处理。另外，国外有用于PTC、燃料电池等。