ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์วัสดุที่มีเนโอไดเมียมสำหรับเลเซอร์และอุปกรณ์ออปติคัล

ใช้ในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์และการแปลงสารอินทรีย์

ใช้ในการผลิตกระจกและเซรามิกส์พิเศษที่ต้องการคุณสมบัติการย้อมสีหรือการดูดซับรังสี UV

ใช้ในงานวิจัยเพื่อพัฒนาวัสดุแม่เหล็กเนื่องจากคุณสมบัติพารามากเนติกที่แรงของเนโอไดเมียม

ใช้ในการ doping ฟอสเฟอร์สำหรับเทคโนโลยีแสงสว่างและการแสดงผล

นอกจากนี้ ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตวัสดุแม่เหล็กที่มีความแรงสูง โดยเฉพาะแม่เหล็กเนโอไดเมียม ซึ่งนิยมใช้ในมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก เช่น หูฟังและฮาร์ดดิสก์

นิยมใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ออกไซด์ของเนโอไดเมียมที่ใช้ในกระจกพิเศษ เช่น กระจกกันรังสีหรือกระจกสำหรับเลเซอร์ เนื่องจากสามารถดูดซับแสงบางช่วงคลื่นได้ดี

ยังมีการใช้ในกระบวนการเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและความต้านทานต่อการกัดกร่อนในบางอุตสาหกรรมเฉพาะทาง