Le rhodium est le plus rare et le plus volatil en prix des métaux du groupe du platine ; la production annuelle mondiale se compte en tonnes et provient presque entièrement d'un sous-produit récupéré de minerais cuivre-nickel. Sa position la plus inattaquable est celle des catalyseurs trois voies automobiles : le rhodium a une capacité unique de réduire les oxydes d'azote dans les gaz d'échappement, convertissant les NOx en azote et oxygène sur une large fenêtre de température, tandis que le palladium et le platine sont meilleurs pour traiter le monoxyde de carbone et les hydrocarbures ; ensemble, les trois forment le revêtement actif du catalyseur trois voies moderne pour véhicule à essence. Tant que les voitures seront encore équipées de moteurs à combustion interne et devront respecter les normes d'émission, cette demande de rhodium sera difficile à remplacer. Outre l'automobile, le point de fusion élevé du rhodium, sa stabilité chimique et son bon pouvoir réfléchissant le rendent apte à des thermocouples de haute précision (thermocouples platine-rhodium), qui peuvent mesurer en continu la température dans les fours et les bacs à verre au-dessus de 1000 °C. Il est également déposé par électrolyse à très faibles densités de courant sur des contacts électriques, des guides d'ondes et des miroirs optiques pour produire des couches dures à résistance de contact stable et résistantes à la sulfuration, utilisées dans les connecteurs aérospatiaux, les relais et les miroirs. En chimie, les complexes de rhodium sont les catalyseurs centraux de l'oxo-synthèse (hydroformylation) d'alcools plastifiants tels que le butyraldéhyde et l'octanol.
Le trichlorure de rhodium (RhCl3, généralement vendu sous forme de trihydrate) est le matériau de départ le plus important de la chimie du rhodium — un cristal rouge-brun à partir duquel presque tous les catalyseurs au rhodium et les bains de rhodiage sont préparés ; supporté sur alumine, il devient un catalyseur d'hydrogénation. Le sesquioxyde de rhodium (Rh2O3) est un oxyde supérieur du rhodium, un solide noir utilisé principalement dans l'industrie électronique pour les pâtes de résistances à couche épaisse et les matériaux d'électrodes, ainsi que comme revêtement de support dans certaines réactions catalytiques. Le catalyseur de Wilkinson (chlorure de tris(triphénylphosphine)rhodium(I), RhCl(PPh3)3) est l'un des catalyseurs d'hydrogénation homogène les plus célèbres de la chimie organométallique. Cristal jaune, il hydrogène sélectivement les alcènes en alcanes dans des conditions douces sans affecter les autres groupes fonctionnels, et il est largement utilisé dans la chimie fine, la pharmacie et les laboratoires de synthèse organique.
