Sifat katalitik nanopartikel ceria banyak digunakan sebagai bahan elektrolit, dalam sel bahan bakar oksida padat, sel surya, untuk oksidasi bahan bakar mobil, dan sebagai bagian dari material komposit untuk oksidasi gas buang dengan katalis tripartit.

Metode pengolahan air ozonisasi menggunakan nano ceric oksida sebagai katalis, yang ditandai dengan penambahan bahan nano cerium dioksida sebagai katalis dalam sistem pengolahan air ozonisasi untuk mendorong degradasi polutan organik fenolik.
Bubuk nano Ceria(CeO2) memiliki kekuatan mekanik yang baik dan stabilitas yang baik dalam kondisi ozonasi katalitik, dan efek katalitik dapat dipertahankan dengan baik setelah penggunaan berulang kali, yang bermanfaat untuk penerapan praktisnya.

Nano CeO2 merupakan komponen fotokatalitik yang efisien dan ekonomis pada material tanah jarang. Ia dapat mengoksidasi dan menguraikan berbagai gas berbahaya menjadi zat anorganik yang tidak berbahaya. Ia juga dapat menguraikan banyak zat organik tahan api menjadi zat anorganik seperti CO2 dan H2O melalui reaksi oksidasi. Ini memiliki stabilitas yang baik dalam kondisi tertentu, dapat digunakan kembali berkali-kali, dan efek katalitik dapat dipertahankan dengan baik.