Séparé en 1885, par le baron Auer von Weisbach.

Le néodyme est l'un des éléments les plus réactifs du groupe des lanthanides. Il s'oxyde rapidement à l'air pour former un oxyde qui s'effritte rapidement pour faire apparaître le métal neuf. Le métal réagit lentement avec l'eau froide et rapidement avec l'eau chaude. On trouve le métal dans la monazite (CePO₄, une source importante de terres rares et de thorium) et l'orthite. Il a une abondance de 38 ppm dans la croûte terrestre.

Les applications du néodyme pur sont limitées mais il est utilisé dans les alliages utilisés pour la fabrication d'aimants permanents et de "pierres à feu". On l'utilise également comme additif dans les lasers à semi-conducteurs et les amplificateurs de lumière.