L'ossido di lantanio viene utilizzato nella produzione di materiali avanzati come fosfori, catalizzatori e nella fabbricazione di lenti ottiche ad alte prestazioni. È comunemente impiegato nell'industria elettronica per la sua capacità di migliorare determinate proprietà elettroniche e nell'industria petrolifera come catalizzatore nei processi di raffinazione. L'ossido di lantanio viene inoltre utilizzato nella creazione di celle a combustibile e in varie applicazioni che richiedono elevata stabilità termica e resistenza chimica.
