LM339的基本應用就是在電子電路中作為電壓比較器用于比較電路中兩點間電壓的高低。

1、反相電壓比較器

上圖為LM339構成的反相電壓比較器。其工作電壓為5V，圖中的1N4723為穩壓管，其穩壓值為2V，在這里為LM339的同相輸入端7腳提供一個穩定的參考電壓。在LM339反相輸入端6腳的電壓小于其7腳的參考電壓（2V）時，LM339的輸出端1腳輸出為高電平（此時其內部輸出級的三極管是截止的），LED指示燈不亮；當LM339反相輸入端6腳的電壓高于其7腳電壓時，LM339內部輸出級的三極管飽和導通，其輸出端1腳變為低電平，LED點亮。改變電路中的參考電壓，可以使這個電壓比較器在不同的電壓下動作。這個電路可以監測電瓶的充電電壓，作為電瓶充電指示燈，當電瓶充滿電時，LED點亮。

2、同相電壓比較器

同相電壓比較器如上圖所示。該電路的參考電壓接在LM339的反相輸入端6腳，輸入電壓由同相輸入端7腳輸入。在LM339的7腳電壓小于6腳的參考電壓時，1腳輸出為低電平，LED點亮；當7腳電壓高于6腳電壓時，1腳輸出變為高電平，LED熄滅。這個電路可以用于監測電瓶的放電電壓，當電瓶電壓較高時，LED不亮，電瓶電壓下降到某一值時，LED點亮，告知電瓶需要充電。

3、LM339構成的光控開關

光控開關電路如上圖所示。白天光敏電阻阻值很小，LM339的6腳電壓小于7腳的參考電壓（2.5V），其輸出端1腳為高電平，三極管VT截止，繼電器不工作。晚上光敏電阻阻值變得很大，導致LM339的6腳電壓高壓7腳的參考電壓電壓，輸出端1腳輸出變為低電平，VT導通，繼電器得電，其常開觸點閉合，接通照明燈電源。