Le terbium est une terre rare lourde utilisée en très petites quantités mais jouant un rôle clé, principalement dans deux classes de matériaux de haute technologie : les luminophores et les alliages magnétostrictifs. Sous excitation par rayon cathodique et ultraviolette, le terbium trivalent émet une lumière verte extrêmement pure, ce qui en fait l'activateur du composant vert dans les luminophores trichromes, les tubes de lampes économiques et les LED blanches ; sans lui, une lumière blanche à haut rendu des couleurs ne peut être obtenue. L'alliage Tb-Dy-Fe Terfenol-D est le matériau commercial à l'effet magnétostrictif le plus marqué à température ambiante : sous champ magnétique appliqué, il s'allonge ou se contracte avec une maîtrise précise, et sert à fabriquer des transducteurs de sonar, des vibrateurs d'usinage par ultrasons, des actionneurs de déplacement de précision et des injecteurs de carburant. Dans les disques magnéto-optiques (alliage amorphe TbFeCo), le terbium fournit l'aimantation perpendiculaire requise par l'effet Kerr magnéto-optique, et fut autrefois le support d'enregistrement des disques optiques réinscriptibles. Dans les aimants NdFeB, il relève de même la coercitivité à haute température et est l'un des éléments d'additif indispensables dans les aimants haut de gamme utilisés dans les moteurs de véhicules à énergie nouvelle.
Tb4O7 (généralement compté comme oxyde de terbium(III), Tb2O3) est le principal oxyde industriel du terbium. C'est une poudre brunâtre et le point de départ de la préparation des luminophores verts, des alliages magnétostrictifs et du métal terbium. TbCl3 (trichlorure de terbium) est un intermédiaire du schéma d'extraction et de séparation, utilisé pour la production par électrolyse en sel fondu du métal terbium et la synthèse d'autres composés du terbium. Les alliages Tb-Dy sont couramment employés sous la forme Tb-Dy-Fe (TbxDy1-xFe2), le matériau magnétostrictif commercialisé sous le nom de Terfenol-D ; dans un champ magnétique il produit une déformation plusieurs fois supérieure à celle des matériaux ferromagnétiques ordinaires, et constitue le cœur des sonars, des transducteurs à ultrasons et des actionneurs de précision. Associé au centre d'activation au terbium dans l'écran scintillateur Gd2O2S:Tb, il incarne la double capacité unique de l'ion terbium : il luminesce et se déforme sous champ magnétique.
