化學性質二氧化鐠依據制備方法的不同，在320或360℃開始分解，放出氧氣。
應用氧化鐠用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其與陶瓷釉混合制成色釉，也可單獨作釉下顏料，制成的顏料呈淡黃色，色調純正、淡雅；
用于制造永磁體。選用廉價的鐠釹金屬代替純釹金屬制造永磁材料，其抗氧性能和機械性能明顯提高，可加工成各種形狀的磁體。
廣泛應用于各Chemicalbook類電子器件和馬達上；氧化鐠用于石油催化裂化。
以鐠釹富集物的形式加入Y型沸石分子篩中制備石油裂化催化劑，可提高催化劑的活性、選擇性和穩定性；
用于磨料拋光；
另外還用于光纖領域等。
試劑中用于新型三元還原鉬氧化物Pr4Mo9O18的固態合成，其結構含有過去未知的Mo7、Mo13和Mo19團簇。新的團簇產物是一種小帶隙半導體。