นีโอไดเมียมไนเตรตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาวัสดุศาสตร์ เนื่องจากมีคุณสมบัติที่สำคัญหลายประการในวัสดุออปติกและวัสดุเซรามิก ในวัสดุเชิงแสง เมื่อใช้เตรียมแก้วแสง สามารถเปลี่ยนคุณสมบัติทางแสงของแก้วและเพิ่มดัชนีการหักเหของแสง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตเลนส์สายตาคุณภาพสูง เช่น เลนส์สำหรับกล้องระดับไฮเอนด์ เลนส์และเลนส์กล้องโทรทรรศน์ สามารถลดความคลาดเคลื่อนของสีได้อย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้ภาพมีความชัดเจนและความละเอียดสูงขึ้น นอกจากนี้ ในการผลิตแก้วเลเซอร์ เมื่อเติมสารเจือปนลงในเมทริกซ์แก้ว จะสามารถสร้างรังสีกระตุ้นและเลเซอร์เอาท์พุตที่มีความยาวคลื่นเฉพาะได้ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในสถานการณ์การใช้งานต่างๆ มากมาย เช่น การตัดด้วยเลเซอร์ การเชื่อม การรักษาทางการแพทย์ และ การวัดระยะทาง ในแง่ของวัสดุเซรามิก สำหรับเซรามิกอิเล็กทรอนิกส์ เมื่อผลิตเซรามิกเพียโซอิเล็กทริก ก็สามารถปรับปรุงคุณสมบัติของเพียโซอิเล็กทริกได้ การปรับโครงสร้างผลึกจะช่วยเพิ่มเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกได้ และใช้ในการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกและเซ็นเซอร์ความดัน ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาต่างๆ เช่น อุปกรณ์อัลตราโซนิกทางการแพทย์ และการตรวจจับระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม เมื่อผลิตตัวเก็บประจุแบบเซรามิก จะสามารถเพิ่มค่าคงที่ไดอิเล็กทริกและทำให้คุณสมบัติไดอิเล็กทริกคงที่ เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานได้อย่างเสถียร