Neodymiumnitrat er meget udbredt inden for det kemiske område, fordi det har unikke kemiske egenskaber og kan deltage i en række kemiske reaktioner som en katalysator eller en forløber for katalysatorer. I organisk syntese kan det katalysere komplekse reaktioner såsom polymerisation af olefiner, deltage i dannelsen af aktive centre og hjælpe olefinmolekyler med at polymerisere effektivt for at danne højmolekylære polymerer. Disse polymerer er meget udbredt til fremstilling af materialer som plast og gummi. I mellemtiden, hvad angår miljøbeskyttelse, kan den bruges til at katalysere den oxidative nedbrydning af skadelige stoffer som kulilte og nitrogenoxider i røggas og omdanne dem til harmløs kuldioxid og nitrogen, hvilket hjælper med at reducere luftforurening. Det er netop i kraft af de roller, det spiller i forskellige kemiske processer, at det har en forholdsvis bred vifte af anvendelser på det kemiske område.