Le nitrate de néodyme est largement utilisé dans le domaine chimique car il possède des propriétés chimiques uniques et peut participer à diverses réactions chimiques en tant que catalyseur ou précurseur de catalyseurs. En synthèse organique, il peut catalyser des réactions complexes telles que la polymérisation des oléfines, participer à la formation de centres actifs et aider les molécules d'oléfines à polymériser efficacement pour former des polymères de haut poids moléculaire. Ces polymères sont largement utilisés dans la production de matériaux tels que les plastiques et le caoutchouc. Parallèlement, en termes de protection de l'environnement, il peut être utilisé pour catalyser la décomposition oxydative de substances nocives telles que le monoxyde de carbone et les oxydes d'azote présents dans les gaz résiduaires, les convertissant en dioxyde de carbone et en azote inoffensifs, ce qui contribue à réduire la pollution de l'air. C’est précisément en raison des rôles qu’il joue dans différents processus chimiques qu’il possède une gamme d’applications relativement large dans le domaine chimique.