Dusičnan neodymný je široce používán v chemické oblasti, protože má jedinečné chemické vlastnosti a může se účastnit různých chemických reakcí jako katalyzátor nebo prekurzor katalyzátorů. V organické syntéze může katalyzovat složité reakce, jako je polymerace olefinů, podílet se na tvorbě aktivních center a pomáhat molekulám olefinů efektivně polymerovat za vzniku vysokomolekulárních polymerů. Tyto polymery jsou široce používány při výrobě materiálů, jako jsou plasty a pryž. Zároveň z hlediska ochrany životního prostředí může být použit ke katalýze oxidativního rozkladu škodlivých látek, jako je oxid uhelnatý a oxidy dusíku v odpadních plynech, a jejich přeměna na neškodný oxid uhličitý a dusík, což přispívá ke snížení znečištění ovzduší. Právě díky rolím, které hraje v různých chemických procesech, má poměrně širokou škálu aplikací v chemické oblasti.