Китайський оксид самаріуму, який також називається Самарією, Самарій має високу здатність до поглинання нейтронів, оксиди самаріуму мають спеціалізовані використання у склянках, фосфорах, лазерах та термоелектричних пристроях.
Кристали хлориду кальцію, оброблені самарієм, були використані в лазерах, які виробляють промені світла, достатньо інтенсивних, щоб спалювати метал або відскочити від місяця.
Оксид самаріуму використовується в оптичному та інфрачервоному поглинаючому склі для поглинання інфрачервоного випромінювання. Також він використовується як поглинач нейтронів у контрольних стрижнях для реакторів ядерної енергії.
Оксид каталізує зневоднення ациклічних первинних спиртів до альдегідів та кетонів.