Tính chất xúc tác của các hạt nano ceria được sử dụng rộng rãi làm vật liệu điện phân, trong pin nhiên liệu oxit rắn, pin mặt trời, để oxy hóa nhiên liệu ô tô và là một phần của vật liệu composite để oxy hóa khí thải bằng chất xúc tác ba bên.

Một phương pháp xử lý nước ozon hóa sử dụng nano xeri oxit làm chất xúc tác, đặc trưng ở chỗ vật liệu nano xeri điôxít được thêm vào làm chất xúc tác trong hệ thống xử lý nước ozon hóa để thúc đẩy quá trình phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ phenolic.
Bột nano Ceria(CeO2) có độ bền cơ học tốt và ổn định tốt trong điều kiện ozon hóa xúc tác, và hiệu ứng xúc tác có thể được duy trì tốt sau khi sử dụng nhiều lần, điều này có lợi cho ứng dụng thực tế của nó.

Nano CeO2 là thành phần xúc tác quang hiệu quả và tiết kiệm trong vật liệu đất hiếm.Nó có thể oxy hóa và phân hủy các loại khí độc hại khác nhau thành các chất vô cơ vô hại.Nó cũng có thể phân hủy nhiều chất hữu cơ khó cháy thành các chất vô cơ như CO2 và H2O thông qua các phản ứng oxy hóa.Nó có độ ổn định tốt trong các điều kiện cụ thể, có thể được tái sử dụng nhiều lần và hiệu ứng xúc tác có thể được duy trì tốt.