Il gadolinio è utilizzato, tra l'altro, come materiale elettrolitico per le celle a combustibile stazionarie. Altre applicazioni includono la schermatura e le barre di controllo nei reattori nucleari, le leghe, i fosfori, i catalizzatori, i refrigeranti magnetici e la tecnologia a microonde. Il gadolinio è noto anche in medicina, dove viene utilizzato nella produzione di agenti di contrasto per la risonanza magnetica. Il gadolinio può anche essere aggiunto ai magneti permanenti realizzati con la lega neodimio-ferro-boro, utilizzati in tecnologie come l'elettromobilità e l'energia eolica.
