Nach einer aufwendigen Abtrennung der anderen Lanthanbegleiter wird das Oxid mit Fluorwasserstoff zum Lanthanfluorid umgesetzt. Anschließend wird dieses mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zum Lanthan reduziert. Die Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgt in einer zusätzlichen Umschmelzung im Vakuum.

Die wirtschaftlich bedeutendsten Mineralien für Lanthan sind Bastnäsit und Monazit. Es wird hauptsächlich in China, den USA (Mountain Pass) und Australien (Mount Weld) gewonnen.

Lanthan und Cer sind die beiden häufigsten leichten Seltenen Erden. Sie kommen in großen Mengen in den wirtschaftlich wichtigsten Erzen Bastnäsit und Monazit vor.

In einer typischen Bastnäsit-Lagerstätte machen Cer und Lanthan zusammen bis zu über 50 Prozent des Gesamtgehalts an Seltenen Erden aus. Deswegen kommt es zu einer erheblichen und anhaltenden Überproduktion von Cer und Lanthan im Verhältnis zur Marktnachfrage vor. Diese Überproduktion ist ein grundlegendes Merkmal der Seltenen-Erden-Branche und wird als "Balance Problem" bezeichnet.

DIe mit Abstand wichtigste Anwendung für Lanthan sind Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH), wo sie als Lanthan-haltige Legierung die zentrale Komponente der negativen Elektrode (Anode) darstellen. Wiederaufladbare NiMH-Akku waren früher weit verbreitet in Laptops, Kameras und besonders in Hybridfahrzeugen wie dem Toyota Prius.

Lanthan ist mit Cer ein wichtiger Bestandteil von Mischmetall, einer Metallegierung aus Seltenen Erden, deren Zusammensetzung der einzelnen Seltenerdelemente sich aus dem Ausgangsmineral ergibt, sowie Eisen.

Wegen seiner Pyrophorizität, das bedeutet, dass sich feine Späne des Metalls an der Luft bei Reibungshitze selbst entzünden, wird Mischmetall im Zündstein von Feuerzeugen verwendet.

Neben Feuerzeugen dient Mischmetall als Zündmittel für brennbare Gase und explosive Stoffe. Es kommt in Gasanzündern für Haushalts-Gasherde, Gasöfen, Gasheizungen und -durchlauferhitzern vor, in Zünder von Feuerwerk und Pyrotechnik sowie in bestimmten militärischen und industriellen Anwendungen als Treib- und Sprengsatzzündung.

Aufgrund seiner hohen Reaktivität kann Mischmetall in bestimmten metallurgischen Prozessen als Reduktionsmittel eingesetzt werden, um Oxide zu reduzieren.

Mit Cobalt:

Die Cobalt-Lanthan-Legierung LaCo5 wird als Magnetwerkstoff, lanthandotiertes Bariumtitanat zur Herstellung von Kaltleitern (temperaturabhängige Widerstände) verwendet. In Verbindung mit Cobalt, Eisen, Mangan, Strontium u. a. dient es als Kathode für Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC). „Verunreinigtes“ Lanthan-Nickel (LaNi5) findet als Wasserstoffspeicher in Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren Verwendung. Als Zusatz kommt es in Kohlelichtbogenlampen zur Studiobeleuchtung und in Filmvorführanlagen (historische Anwendung?) vor.

Mit Titan:

Einem Legierungsmetall mit Materialzusammensetzungen aus Lanthan und Titan wird die Wirkung zugeschrieben, dass bei spanbildender Verarbeitung die Spanlänge reduziert wird. Dadurch soll die Bearbeitung des Metalls erleichtert werden.

Im Bereich der Medizin werden aus dem Legierungsmetall korrosionsbeständige und gut sterilisierbare Instrumente hergestellt. Diese Metalllegierung mit Titan soll für Werkzeuge und Apparate für chirurgische Eingriffe besonders gut geeignet sein, da die Allergie-Neigung bei Verwendung derartiger Metalllegierung mit Titan im Verhältnis zu anderen Legierungen gering sein soll.

Als Lanthanoxid

Herstellung von Gläsern (Lanthanglas) mit vergleichsweise hoher Brechzahl, die sich wiederum nur wenig mit der Wellenlänge ändert (geringe Dispersion), für Kameras, Teleskoplinsen und für Brillengläser
Herstellung von Kristallglas und Porzellanglasuren. Es ersetzt giftigere Bleiverbindungen unter gleichzeitiger Verbesserung der chemischen Beständigkeit (Verbesserung der Laugenbeständigkeit, „spülmaschinenfest“)
Katalysatorzusatz an Zeolithen beim Fluid Catalytic Cracking in der Raffinerie zur Erdölverarbeitung
Herstellung keramischer Kondensatormassen und silikatfreier Gläser
Bestandteil von Glaspoliermitteln
Herstellung von Glühkathoden für Elektronenröhren (auch Lanthanboride)

Als Lanthancarbonat

Medikament zur Senkung des Phosphatspiegels bei Dialysepatienten (sog. Phosphatbinder)

Lanthan wird als wenig toxisch eingestuft. Eine toxische Dosis ist bisher unbekannt. Jedoch gilt Lanthan-Pulver als stark ätzend, weil es sehr leicht durch z.B. Hautfeuchtigkeit zu basischem Lanthanhydroxid reagiert (ähnlich den Elementen Calcium und Strontium). Die letale Dosis beträgt bei Ratten 720 mg.

Das silberweiß glänzende Metall ist hämmerbar und duktil. Es existieren drei metallische Modifikationen.

Lanthan ist unedel. Es überzieht sich an der Luft rasch mit einer weißen Oxidschicht, die in feuchter Luft zum Hydroxid weiterreagiert.

Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Holmiumbegleiter wird das Oxid mit Fluorwasserstoff zum Holmiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zum metallischen Holmium reduziert. Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgen in einer zusätzlichen Umschmelzung im Vakuum.

Die wichtigste Verwendung von Holmium ist als magnetisches Polstück in (Festkörper-)Magneten. Holmium wird dabei nicht als eigenständiger Magnet verwendet, sondern als Additiv in leistungsstarken Permanentmagneten auf Neodym-Eisen-Bor-Basis (NdFeB). Durch die Zugabe von Holmium (oft zusammen mit Dysprosium) können diese Magnete ihre magnetische Kraft (Koerzitivfeldstärke) auch bei sehr hohen Temperaturen beibehalten. Ohne diese Zusätze würden sie bei Hitze entmagnetisiert.

Diese super-stabilen, hitzebeständigen Magnete sind absolut essentiell für Elektromotoren in Hybrid- und Elektrofahrzeugen sowie in Generatoren in Windkraftanlagen.

Weitere Anwendungen hat Holmium in Steuerstäben in Kernreaktoren, in medizinischen Laser (Holmium-dotierte Yttrium-Aluminium-Granat-Laser - Ho:YAG-Laser).

Das silberweiß glänzende Metall der Seltenen Erden ist weich und schmiedbar.

Holmium weist besondere magnetische Eigenschaften auf. In seinen ferromagnetischen Eigenschaften ist es dem Eisen weit überlegen. Mit 10,6 μB besitzt es das höchste magnetische Moment eines natürlich vorkommenden chemischen Elements. Mit Yttrium bildet es magnetische Verbindungen.

In seinen Verbindungen liegt es in der Oxidationszahl +3 vor, die Ho3+-Kationen bilden in Wasser gelbe Lösungen. Unter besonderen reduktiven Bedingungen kann bei den Chloriden auch die Oxidationszahl +2 realisiert werden, z.B. im Holmium(II,III)chlorid Ho5Cl11, allerdings existiert das reine Holmium(II)chlorid nicht.

Gadolinium kommt hauptsächlich in den großen Seltenen-Erden-Erzmineralien Bastnäsit, Monazit und besonders Xenotim vor. 

Ionenadsorptions-Tonerze in Südchina sind besonders gadoliniumreich. 

Nach einer aufwendigen Abtrennung der anderen Gadoliniumbegleiter wird das Oxid mit Fluorwasserstoff zum Gadoliniuimfluorid umgesetzt. Anschließend wird dieses mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zum metallischen Gadolinium reduziert. Die Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgt in einer zusätzlichen Umschmelzung im Vakuum.

Wegen seines extrem starken Paramagnetismus ist die wichtigste Anwendung von Gadolinium ist als MRT-Kontrastmittel in der modernen medizinischen Diagnostik.

Weitere seiner Eigenschaften machen Gadolinium für Nischenanwendungen hochrelevant.

Wegen seines hohen Neutroneneinfangquerschnitts wird Gadolinium etwa in Steuerstäben in Kernreaktoren eingesetzt.

Gadolinium wird auch für die Herstellung von Leuchtstoffen in Plasmabildschirmen und Röntgenfolien verwendet, da es grüne Leuchtstoffe aktiviert.

Das silbrigweiß bis grauweiß glänzende Metall der seltenen Erden ist duktil und schmiedbar. Bei Temperaturen oberhalb 1508 K wandelt sich die dichteste Kugelpackung in eine kubisch-raumzentrierte Kristallstruktur um. In trockener Luft ist Gadolinium relativ beständig, in feuchter Luft bildet es eine nichtschützende, lose anhaftende und abblätternde Oxidschicht aus. Mit Wasser reagiert es langsam. In verdünnten Säuren löst es sich auf.

Gadolinium hat mit 49.000 barn wegen seines enthaltenen Isotops Gd-157 (mit 254.000 barn) den höchsten Einfangquerschnitt für thermische Neutronen aller bekannten stabilen Elemente (nur das instabile Xe-135 übertrifft Gd-157 etwa um einen Faktor 10). Die hohe Abbrandrate (burn-out-rate) schränkt eine Verwendung als Steuerstab in Kernreaktoren stark ein.

Gadolinium ist nicht supraleitfähig. Es sind aber keramische Hochtemperatur-Supraleiter des Typs Ba2GdCu3O7-x mit einer Sprungtemperatur zwischen 80–85 K bekannt.