Gadoliniumnitraattia käytetään optisen lasin ja lisäaineen valmistukseen gadolinium -yttrium -granatteihin, joissa on mikroaaltosovelluksia, joita käytetään myös erityiskatalyytteissä ja fosforeissa.
Gadoliniumnitraattia käytetään myös vihreiden fosforien valmistukseen väri -TV -putkiin.
Sitä käytetään monissa laadunvarmistussovelluksissa, kuten linjalähteissä ja kalibrointifantomeissa.