Tlenek lutetu stosuje się do migających kryształów, ceramiki, proszku LED, metali itp.
Jest ważnym surowcem do kryształów laserowych, a także ma specjalistyczne zastosowania w ceramice, szkle, luminoforach i laserach.
Tlenek lutetu można również stosować jako katalizatory w krakingu, alkilowaniu, uwodornieniu i polimeryzacji.
