ガリウムは希少で低存在度の分散金属で、融点が極めて低く、自前の鉱石をほとんと持たず、主にアルミナ精錬のバイヤー液から副産物として抽出される。それでも化合物半導産業全体を支えている。最大の用途はヒ化ガリウム（GaAs）と窒化ガリウム（GaN）のウェハである。GaAsはRF電力増幅器、携帯基地局、衛星通信チップを動かし、高周波特性はシリコンを上回る。一方GaNは急速充電器、5G基地局、ライダーを可能にし、パワー密度と効率は従来のシリコンデバイスをはるかに超える。LEDでは、GaN系青色チップが白色LEDの発光コアであり、蛍光体と組み合わされて省エネ照明とディスプレイを実現する。太陽光では、多接合GaAsセルが衛星や宇宙探査機に使われ、変換効率であらゆる太陽光技術をリードする。ガリウムはさらに赤外用レンズ、低融点合金、核医学トレーサーにも用いられ、少量で消費される戦略的な「ボトルネック」金属の典型例である。
ヒ化ガリウム（GaAs）は第二世代化合物半導体の旗艦材料で、RFデバイス、レーザーダイオード、GaAs太陽電池に使われ、衛星・携帯電話・光通信で代替されていない。窒化ガリウム（GaN）はワイドバンドギャップ半導体であり、青色LED、急速充電パワーデバイス、5G RF増幅器のコア材料を成し、GaN充電器や基地局チップの量産に伴い需要が急増している。酸化ガリウム（Ga2O3）は新興の超ワイドバンドギャップ酸化物半導体であり、深紫外ソーラブラインド検出器やパワーデバイス向けに強い関心を集めている。インジウムガリウムヒ素（InGaAs）は重要な三元化合物半導体であり、光ファイバー通信用の検出器やレーザーに使われ、赤外暗視イメージャーの感光面となり、光通信・赤外機器の鍵材料となっている。
