Le palladium est l'un des rares métaux du groupe du platine utilisés à grande échelle simultanément dans l'automobile, l'électronique et la chimie, et il a été ces dernières années parmi les métaux précieux les plus volatils. La catalyse des gaz d'échappement automobile est son plus grand débouché : dans les catalyseurs trois voies pour essence, le palladium travaille avec le platine et le rhodium, oxydant principalement le monoxyde de carbone et les hydrocarbures imbrûlés en dioxyde de carbone et eau, et à mesure que les normes d'émission se durcissent, la charge de palladium par véhicule ne cesse d'augmenter. En électronique, le palladium est utilisé pour les électrodes internes et terminales des condensateurs céramiques multicouches, des résistances à pastille, des balais de contact et des finitions de connecteurs — le placage au palladium offre une résistance de contact stable, une résistance à l'usure et aucune oxydation, approchant les performances de l'or à moindre coût, et c'est un matériau courant pour les contacts électriques à haute fiabilité. En chimie, le palladium est le catalyseur d'hydrogénation classique : le palladium sur charbon actif est utilisé pour l'hydrogénation sélective dans les produits pharmaceutiques, la chimie fine et les fractions pétrolières, ainsi que dans la production de produits chimiques en vrac tels que le chlorure de vinyle et l'acide téréphtalique. Le palladium absorbe également et perméabilité sélectivement de grandes quantités d'hydrogène, ce qui en fait un matériau clé pour la purification de l'hydrogène et la déshydrogénation catalytique. En dentisterie, les alliages palladium-argent et les alliages métal-céramique à base de palladium sont utilisés depuis longtemps pour les couronnes et les châssis de prothèses en raison de leur teinte blanche proche de la dent, de leur résistance et de leur résistance à la corrosion. L'or blanc utilisé en joaillerie est souvent un alliage de palladium avec l'or, l'argent et le cuivre.
Le chlorure de palladium (PdCl2, dichlorure de palladium) est le composé du palladium le plus basique, un cristal rouge-brun déliquescent. C'est le matériau parent pour préparer les catalyseurs palladium-sur-charbon, les bains de palladium et d'autres catalyseurs au palladium ; à lui seul, il peut aussi oxyder le monoxyde de carbone en dioxyde de carbone à température ambiante et fut autrefois utilisé comme réactif de détection des gaz. L'oxyde de palladium (PdO) est une poudre noire utilisée principalement comme précurseur pour les résistances à couche épaisse, les électrodes de condensateurs monocouches et les catalyseurs au palladium, ainsi que pour colorer la céramique et le verre. Le tétraamminepalladium(II) chlorure (Pd(NH3)4Cl2, chlorure de palladium tétraammine) est le sel principal de la galvanoplastie au palladium et des bains de palladium autocatalytique. Il dépose des couches de palladium uniformes et denses à résistance de contact stable sur les broches de circuits intégrés, les fiches et les connecteurs, et c'est un matériau clé de l'encapsulation microélectronique pour remplacer une partie du placage or.