Lutetiumoksiidi kasutatakse kristallide, keraamika, LED -pulbri, metallide jms vilkumiseks.
See on oluline laserkristallide toormaterjal ja sellel on ka spetsiaalne kasutamine keraamika, klaasi, fosforites, laserites.
Lutetiumoksiidi kasutatakse ka pragunemise, alküülimise, hüdrogeenimise ja polümerisatsiooni katalüsaatoritena.