L'application la plus courante du néodyme, qui stimule en même temps la demande mondiale, est l'utilisation d'aimants permanents dans des domaines tels que les moteurs électriques, les éoliennes, les tomographes à résonance magnétique nucléaire, la technologie militaire et l'électronique grand public. Les aimants NdFeB supportent en permanence des charges cent à mille fois supérieures à leur propre poids, permettent d'obtenir une puissance élevée tout en ayant une masse réduite et sont environ 40 pour cent plus puissants que les aimants au samarium-cobalt de même taille. Le néodyme est également demandé comme additif pour les alliages. D'autres domaines d'application sont l'industrie du verre, les matériaux céramiques, les catalyseurs dans la production de caoutchouc, les substances lumineuses, les catalyseurs de gaz d'échappement des voitures et le laser néodyme:YAG, très répandu dans l'industrie et la médecine.
