Neodym ist der Hauptakteur der modernen Dauermagnetindustrie; ohne es gäbe es die heutigen kompakten Drehmoment starken Magnetmotoren nicht. Der Neodym-Eisen-Bor-Magnet (Nd2Fe14B), 1983 eingeführt, ist der praktische Dauermagnetwerkstoff mit dem höchsten Energieprodukt, der derzeit verfügbar ist. In dünne Streifen geschnitten und auf einen Motorläufer geklebt, liefert er hohes Drehmoment bei sehr geringem Volumen und Gewicht, weshalb er so verbreitet in Elektrofahrzeug-Traktionsmotoren, Windkraftgeneratoren, Festplatten-Spulenmotoren, Vibrationsmotoren von Mobiltelefonen, Kopfhörerlautsprechern und allen Arten von Servomotoren eingesetzt wird. Das Neodym-Ion ist zudem eines der klassischsten Aktiv-Ionen in Festkörperlasern: Neodym-dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat (Nd:YAG) emittiert nahes Infrarotlicht bei 1064 nm und ist weitverbreitet in industrieller Markierung und Schneiden, der Augenheilkunde, Laserentfernungsmessung und militärischer Zielmarkierung. In der Glasindustrie wirkt Neodymoxid als Farbstoff, der Glas unter verschiedenen Lichtquellen von purpurrot nach blau-violett changieren lässt, und wird in imitierten Edelsteingläsern und speziellen Farbfiltern verwendet; mit Praseodym kombiniert bleibt das daraus resultierende Pr-Nd-Glas der Standardlinsenwerkstoff für Schweißerbrillen.
Nd2O3 (Neodym(III)-oxid) ist das wichtigste industrielle Oxid des Neodyms. Es ist ein blass blau-violettes Pulver und einer der direkten Rohstoffe für NdFeB-Magnete, wobei der größte Teil der weltweiten Neodymoxid-Produktion an Magnethersteller geht; es ist zudem der Dotierstoff für Laserkristalle und Lasergläser und dient als Farbstoff für Glas und Keramik sowie als Zusatz in Kondensatoren. NdCl3 (Neodymtrichlorid) ist ein Zwischenprodukt im Extraktions- und Trennflussbild der Seltenerdmetalle und liefert über Salzschmelzeelektrolyse Neodymmetall oder Pr-Nd-Metall; es ist für sich genommen kein Endmaterial. Streng genommen ist NdFeB die intermetallische Verbindung Nd2Fe14B, die die hohe magnetokristalline Anisotropie des Neodyms mit der hohen Sättigungsmagnetisierung des Eisens verbindet – der grundlegende Grund, warum Neodym zu einem strategischen Metall wurde. Industriell wird zur Erhöhung der Hochtemperaturkoerzitivfeldstätte zusätzlich Dysprosium oder Terbium eingebracht, und nach der Formgebung wird der Magnet zur Korrosionsverhinderung mit Nickel oder Zink galvanisch beschichtet.
