A cérium-oxid nanorészecskék katalitikus tulajdonságait széles körben használják elektrolit anyagként, szilárd oxidos üzemanyagcellákban, napelemekben, gépjármű-üzemanyagok oxidálására, valamint a kipufogógázok háromrészes katalizátorokkal történő oxidálására szolgáló kompozit anyag részeként.

Nano cérium-oxidot katalizátorként alkalmazó ózonos vízkezelési eljárás, amelyre jellemző, hogy az ózonizált vízkezelő rendszerben nano cérium-dioxid anyagot adnak katalizátorként a fenolos szerves szennyező anyagok lebomlásának elősegítésére.
A Ceria (CeO2) nanopor jó mechanikai szilárdsággal és jó stabilitással rendelkezik katalitikus ózonozási körülmények között, és a katalitikus hatás ismételt használat után is jól fenntartható, ami előnyös a gyakorlati alkalmazása szempontjából.

A Nano CeO2 hatékony és gazdaságos fotokatalitikus komponens ritkaföldfém anyagokban. Különféle káros gázokat képes oxidálni és ártalmatlan szervetlen anyagokká bontani. Oxidációs reakciók révén számos tűzálló szerves anyagot is lebonthat szervetlen anyagokra, például CO2-ra és H2O-ra. Meghatározott körülmények között jó a stabilitása, sokszor újrafelhasználható, a katalitikus hatása jól fenntartható.