Do pierwiastków ziem rzadkich należą metale o nietypowo brzmiących nazwach, takich jak neodym, cer, iterb i europ; wiele z nich należy do szeregu lantanowców w układzie okresowym. Termin „ziemia ziem rzadkich” jest mylący, ponieważ wiele pierwiastków ziem rzadkich jest w rzeczywistości dość powszechnych. Właściwości fizyczne i chemiczne pierwiastków ziem rzadkich sprawiają, że są one przydatne w medycynie, produktach konsumenckich, nauce i przemyśle.
Silne magnesy
Stopy żelaza i niektórych metali ziem rzadkich tworzą niezwykle silne magnesy trwałe; są one bardzo przydatne, ponieważ małe, lekkie magnesy są niezbędne dla małych, potężnych silników elektrycznych w pojazdach hybrydowych i najnowszej generacji przenośnych dronów latających. Neodym ziem rzadkich jest popularnym wyborem dla magnesów o wysokiej wytrzymałości; inne obejmują holmium i samarium. Sekret ich właściwości magnetycznych tkwi w ułożeniu elektronów w atomach niektórych pierwiastków ziem rzadkich. W pierwiastkach o słabych właściwościach magnetycznych, takich jak siarka, większość ich zewnętrznych elektronów jest zgrupowana w pary; te w tych konkretnych metalach ziem rzadkich mają niesparowane elektrony, które zwiększają ich właściwości magnetyczne.
Światło i kolor
Związki chemiczne wykonane z pierwiastków ziem rzadkich mają użyteczne właściwości związane z kolorem i światłem; na przykład siarczek ceru łączy cer i siarkę, tworząc czerwony pigment, który jest używany jako mniej toksyczna alternatywa dla tradycyjnych związków opartych na kadmie metalu ciężkiego. Europ, kolejna pierwiastek ziem rzadkich, znajduje szerokie zastosowanie w wyświetlaczach elektronicznych do wytwarzania pikseli o jasnym czerwonym świetle.
Części elektroniczne
Pierwiastki ziem rzadkich odgrywają zasadniczą rolę wspomagającą w produkcji elementów elektronicznych. Akumulatory wykorzystują związki niklu i lantanu, aby zmaksymalizować wydajność magazynowania energii elektrycznej. Specjalistyczne soczewki wykonane z lutetu są wykorzystywane do budowy układów scalonych o dużej gęstości. Kable światłowodowe zawierające erb ziem rzadkich przenoszą sygnały laserowe na duże odległości.
Zastosowania medyczne
Radioaktywne formy pierwiastków ziem rzadkich, samaru i itru, są wykorzystywane w związkach zwalczających raka. Izotop samaru-153 emituje promieniowanie beta, które zabija komórki raka kości i pomaga złagodzić ból. Inny pierwiastek radioaktywny, itr-90, jest przydatny w leczeniu raka wątroby.