Tlenek lutetium służy do mrugania kryształów, ceramiki, proszku LED, metali itp.
Jest to ważne surowce dla kryształów laserowych, a także mają specjalne zastosowania w ceramice, szkła, fosforach, laserach.
Tlenek lutetium jest również stosowany jako katalizatory podczas pękania, alkilacji, uwodornienia i polimeryzacji.