Dusičnan Gadolinium se používá pro výrobu optického skla a dopantu pro granáty Gadolinium yttrium, které mají mikrovlnné aplikace, aplikované také ve speciálních katalyzátorech a fosforech.
Dusičnan Gadolinium se také používá pro výrobu zelených fosforů pro barevné televizní zkumavky.
Používá se v mnoha aplikacích pro zajištění kvality, jako jsou zdroje linek a kalibrační fantomy.