ლუტეტიუმის ოქსიდი გამოიყენება მოციმციმე კრისტალების, კერამიკის, LED ფხვნილის, ლითონების და ა.შ.
ეს არის მნიშვნელოვანი ნედლეული ლაზერული კრისტალებისთვის და ასევე აქვს სპეციალიზებული გამოყენება კერამიკაში, მინაში, ფოსფორებში, ლაზერებში.
ლუტეტიუმის ოქსიდი ასევე გამოიყენება როგორც კატალიზატორი კრეკინგის, ალკილირების, ჰიდროგენიზაციისა და პოლიმერიზაციის დროს.