เทอร์เบียม(III) ฟลูออไรด์ใช้หลักในการผลิตวัสดุออปติคัลพิเศษ โดยทำหน้าที่เป็นสาร dopant ในฟอสเฟอร์สำหรับหลอดเรืองแสงและระบบไฟส่องสว่างสามสี ซึ่งปล่อยแสงสีเขียวภายใต้การกระตุ้นด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต คุณสมบัตินี้ทำให้มีคุณค่าต่อเทคโนโลยีการแสดงผล รวมถึงหลอดรังสีแคโทดและแผงแสดงผลพลาสมา

นอกจากนี้ยังใช้ในเลเซอร์สถานะของแข็งและตัวขยายออปติคัล โดยเฉพาะในการสื่อสารไฟเบอร์ออปติก เนื่องจากมีลูมินิเซนซ์ที่มีประสิทธิภาพในช่วงแสงที่มองเห็นได้ นอกจากนี้ เทอร์เบียม(III) ฟลูออไรด์ใช้ในการผลิตเครื่องตรวจจับสกินทิลเลชันสำหรับการวัดรังสี ซึ่งช่วยแปลงอนุภาคพลังงานสูงเป็นสัญญาณแสงที่ตรวจจับได้

ความเสถียรทางความร้อนและเคมีทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง เช่น ในชั้นเคลือบสำหรับส่วนประกอบออปติคัลอินฟราเรด และในบางประเภทของกระจกที่ออกแบบสำหรับการใช้งานเลเซอร์