应用实例

2015年日本钇为东京大学宇宙射线研究所开发生产出用在Super-Kamiokande里的硫酸钆，该研究所于2020年开始使用这种材料对超新星背景中微子进行检测。向使用了5万吨超纯水的Super-Kamiokande里添加的硫酸钆，对材料本身有很高的纯度要求，特别是必须将放射性元素的量减至最小以降低干扰。ppt级别的分析技术是由母公司三井金属基础评价研究所开发的，日本钇司则通过溶剂萃取和pH控制成功地将放射性元素（铀，钍）降到了ppt级别。

稀土能吸收特定的波长的波并发光。 利用这种性能，稀土作为激光晶体和荧光材料被广泛应用。比如用于加工等各种用途的Nd激光器（1.06µm），也有用于通信的Er激光器（1.5µm），还有用于医疗的Er激光器（2.9µm）。
荧光材料也途广泛（如显像管、荧光灯等）而且已有很长的使用史。近些年Ce：YAG（黄色）等则用于白光LED。

稀土的原子量很大，因此具有很高的折射率，所以广泛用于光学材料。虽然它的比重很大，由于折射率高，因此可以做得很小。
此外，稀土氟化物在紫外和红外区域具有很高的透射率，因此被用作光纤和光隔离器的材料。将稀土添加到玻璃中时，固定的吸收波长和高折射率相结合，从而可得到独特的有色玻璃。 把铈添加到玻璃中时，它变成吸收紫外线的玻璃。 稀土氧化物也广泛用作陶瓷的釉料。

固体氧化物燃料电池（SOFC）的电解质层和燃料电极（负极）要用到YSZ（钇稳定的二氧化锆）等氧离子导体。另外，空气电极（正极）也使用氧化镧等导电性陶瓷。
SOFC可以将城市燃气转化为氢气，并将其用作发电和供应热水的燃料，因此，它已成为低碳排放量的清洁能源，正在推广普及。

镍-金属氢化物（Ni-MH）电池的负极使用被称为稀土合金（MM）的La，Ce合金。MM被称为储氢合金，是一种利用氢的移动产生电能的二次电池。
另外，氧化钇（Y₂O₃）是重要的添加剂，向电池中添加少许即可延长电池寿命。目前，除干电池外，镍氢电池也用于混合动力汽车。

为了使汽油汽车尾气中所含的未能完全燃烧的碳氢化合物（C_xH_y），一氧化碳（CO）和氮氧化物（NO_x）变为无害的二氧化碳(CO₂)和氮(N₂)来排放，要用到铂和铑等贵金属。为了稳定其效果，要添加以氧化铈（CeO₂）为主的氧化物（称为助催化剂）。 由于氧化铈可以储存氧气，因此可以应对废气中氧气浓度的变化来帮助燃烧有害物质。
此外，稀土氧化物催化剂也用于石油精炼和合成橡胶的聚合。

在稀土元素中Nd和Sm等具有高自旋的磁特性，与铁族元素相结合就成了具有高矫顽力的高磁性磁铁。具体而言，有Sm₂Co₁₇，Sm₂Fe₁₇N_x，Nd₂Fe₁₄B等。它们被广泛用于电动汽车用马达、风力发电用马达、以及HDD的磁头等。

自从1987年发现YBa₂Cu₃O₇（简称Y123）是一种在液氮温度（-196°C）下表现出超导性的“高温超导体”以来，世界各地的研究不断取得进展。由于发现Y以外的稀土元素中也能表现出超导性，最近被称为REBCO超导体。 现在正在开展高温超导电缆和高温超导NMR等实用化开发。

因为MRI成像可以无损伤且精确地检测人体中的异常，所以在医疗前线的应用越来越广泛。MRI观察的是体内水分子振动的差异，如果加入一些带磁性的钆离子就可以提高震动的度，因而得到具有高对比度的清晰图像。这称为加“造影剂”。为了不让钆离子给人体带来不良影响，它们被裹上在体内稳定的有机物质，然后再使用。

由于电动汽车控制等用途的功率半导体元件会产生很高的热量，因而要用高导热率的氮化铝（AIN）氮化硅（Si₃N₄)来散热。
氮化物是难以烧结的材料，但是如果加入一些氧化钇（Y₂O₃）作为助剂，则可以获得致密且坚固的烧结体。氮化物外，稀土粉末还广泛用作烧结各种陶瓷的助烧结剂。

电子元件的小型化为智能手机等电器的小型化、高性能化起到了很大的作用。 这些高性能电子设备要使用大量像三明治那样形状的夹层电介质制成的多层陶瓷电容器（MLCC）。
众所周知，将稀土氧化物添加到陶瓷电容器中可以极大地提高可靠性，各种各样的稀土氧化物在这里被广泛应用

在CPU、存储器等芯片的制造过程中 ，为了在硅上制作高度叠层的电路，需要反复进行成膜和干法蚀刻。 CF₄气体的等离子用于干法蚀刻，但此时除电路板以外的金属和陶瓷也会被腐蚀，从而产生微粒漂浮，导致半导体良品率下降。使用对氟（CF₄）具有高抵抗力的材料（Y-O-F等）在金属和陶瓷表面进行热喷涂或 直接使用该材料的烧结体，可以提高耐等离子体性并防止腐蚀。随着电路布线宽度变得更窄，这种耐腐蚀膜的保护变得必不可少。

钆吸收热中子的能力非常高，因此被用作控制核裂变的材料。另外，涂有氧化钆的墙壁和基材以及钆箔都是热中子吸收材料。
可期待用数十至数百µm厚的涂膜或箔片就可吸收热中子从而防止放射线泄漏，因此预计迄今为止使用的厚屏蔽墙将不再需要，从而使减轻装置重量、简化维护工作成为可能。