(1)新型微波器件
变换光学在新型微波器件上的应用比较有代表性的就是隐身斗篷的设计。隐身斗篷也可以称为微波隐身斗篷，是利用纳米硅质材料(超材料的一种)对光线吸收或折射，进而达到让穿戴物体隐身的效果。微波隐身斗篷的物理效果得以实现，关键点就在于纳米硅质材料对原始光束传播的转变，曾有人形象的将微波隐身斗篷的物理原理比喻为河水(原始光束)绕过鹅卵石(纳米硅质材料)，这也是变换光学在学术界立足的研究定点。
(2)表面等离子体激元器件
实际上，表面等离子体积元是在金属表面发生的一种电磁振荡现象，是金属内部自由电子和光子相互作用形成的结果。其基本原理是，电磁波在传播过程中接触到金属表面时会因为动力冲撞引起金属表层的自由电子产生集体震动，并且自动因子的电磁波和被动因子的自由电子在冲撞过程中会产生一种沿着金属表面传播的新型电磁波(垂直方向动力迅速衰减，甚至消失)。
变换光学在表面等离子体激元器件上的应用可以划分为两个方向：金属表面内部的光束传播控制和金属表面垂直方向的光束传播控制。其中，金属表面内部的光束传播控制是在等离子体激元的表层界面上进行原始光束传播的改变，但不改变等离子体激元垂直界面上的原始光束传播,比较有代表性的应用有面内隐身器件、改变光波宽度、改变光波方向、表面等离子体黑洞、分束器件等。与之相对，金属表面垂直方向的光束传播控制的物理原理是在等离子体激元的垂直界面上进行原始光束传播的改变，但不改变等离子体激元表层界面上的原始光束传播，比较有代表性的应用有解决金属介质表面的不平整情况。
(3)新型热力变换器件
严格来讲，变换光学在新型热力变换器件上的应用是一个“模仿”。在人们发现了变换光学的基本原理后，科学家们开始思考能否使用类似原理实现热力扩散上的传输变换。