Neodüümnitraati kasutatakse materjaliteaduses laialdaselt, kuna sellel on optilistes ja keraamilistes materjalides palju olulisi omadusi. Optilistes materjalides, kui seda kasutatakse optilise klaasi valmistamiseks, võib see muuta klaasi optilisi omadusi ja suurendada murdumisnäitajat, mis on väga oluline kvaliteetsete optiliste läätsede, näiteks tippkaamerate jaoks mõeldud objektiivide valmistamisel. läätsed ja teleskoobi läätsed. See võib tõhusalt vähendada kromaatilist aberratsiooni ning suurendada pildi selgust ja eraldusvõimet. Veelgi enam, laserklaasi tootmisel võib see klaasmaatriksile lisandina lisatuna tekitada stimuleeritud kiirgust ja väljastada kindlate lainepikkustega laserit, mis mängib otsustavat rolli paljudes rakendusstsenaariumides, nagu laserlõikamine, keevitamine, meditsiiniline ravi ja kauguse mõõtmine. Keraamiliste materjalide osas võib elektroonikakeraamika puhul piesoelektrilise keraamika valmistamisel parandada piesoelektrilisi omadusi. Kristallstruktuuri reguleerimisega saab see suurendada piesoelektrilist efekti ja seda kasutatakse elektrooniliste komponentide, näiteks ultrahelimuundurite ja rõhuandurite tootmiseks, mida kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu meditsiinilised ultraheliseadmed ja tööstusautomaatika tuvastamine. Keraamiliste kondensaatorite valmistamisel võib see suurendada dielektrilist konstanti ja stabiliseerida dielektrilisi omadusi, tagades elektroonikaseadmete stabiilse töö.