Kleje oparte na żywicach fenolowych używane są przeważnie do klejenia drewna i materiałów warstwowych na bazie drewna, które są w stanie przyjąć wodę powstałą w wyniku reakcji polikondensacji. Stosowane są również do klejenia okładzin hamulcowych.
Kleje te używane są także do łączenia materiałów nieporowatych jak np. blach ze stopów aluminium w budowie samolotów. Z tego względu są one utwardzane w autoklawach w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem, aby uniknąć wzrostu objętości warstwy kleju przez tworzenie pęcherzy gazowych.