De katalytiske egenskapene til ceria-nanopartikler er mye brukt som elektrolyttmaterialer, i fastoksidbrenselceller, solceller, for oksidasjon av bildrivstoff og som en del av komposittmaterialet for oksidasjon av eksosgasser med tredelte katalysatorer.

En ozonisert vannbehandlingsmetode som bruker nanoceriumoksid som katalysator, som er karakterisert ved at nanoceriumdioksidmateriale tilsettes som katalysator i det ozoniserte vannbehandlingssystemet for å fremme nedbrytningen av fenoliske organiske forurensninger.
Ceria(CeO2) nanopulver har god mekanisk styrke og god stabilitet under katalytiske ozoneringsforhold, og den katalytiske effekten kan opprettholdes godt etter gjentatt bruk, noe som er gunstig for den praktiske anvendelsen.

Nano CeO2 er en effektiv og økonomisk fotokatalytisk komponent i sjeldne jordartsmaterialer.Det kan oksidere og dekomponere ulike skadelige gasser til ufarlige uorganiske stoffer.Det kan også bryte ned mange ildfaste organiske stoffer til uorganiske stoffer som CO2 og H2O gjennom oksidasjonsreaksjoner.Den har god stabilitet under spesifikke forhold, kan gjenbrukes mange ganger, og den katalytiske effekten kan opprettholdes godt.