Der Großteil des hergestellten Cadmiums wird in wiederaufladbaren Nickel-Cadmium-Batterien (NiCD-Batterien) verwendet. Nickel-Cadmium-Batterien (NiCd) sorgen für die Bereitstellung wichtiger Notstromfunktionen, um die Sicherheit von Passagieren bei einem Stromausfall in U-Bahnen, Hochgeschwindigkeitszügen und Flugzeugen zu gewährleisten.

In Konsumgütern ist die Verwendung von NiCd-Batterien in der EU seit 2017 verboten.

Größere Mengen des produzierten Cadmiums wird für korrosionsbeständige Beschichtungen (Kadmiumbeschichtung) von Stahl, Luft- und Raumfahrtkomponenten und Befestigungselementen verwendet. Ihre Anwendung ist in der EU allerdings wegen der Gesundheitsgefahren eingeschränkt.

Eine weitere wirtschaftlich wertvolle Verbindung ist Cadmiumsulfid (CdS), ein leuchtend gelbes Pigment, bekannt als Cadmiumgelb. Es wird aufgrund seiner Farbstabilität in hochwertigen Farben und Künstlerpigmenten verwendet.

Cadmium-Tellurid (CdTe) wird für Dünnschicht-Photovoltaikzellen, der nach Silizium zweithäufigsten Solartechnologie, verwendet. Marktführend ist i diesem Bereich das US-Unternehmen First Solar.

Jährlich werden weltweit etwa 24.000 Tonnen an raffiniertem Cadmium gewonnen.

Sphalerit ist das wirtschaftlich bedeutendste Zinkerzmineral und enthält auch geringe Mengen Cadmium. Cadmium wird vor allem aus Zinkerzen und -konzentraten gewonnen.

Die führenden Produktionsländer sind China, Südkorea, Kanada und Japan.

Korea Zinc gilt als wichtigster Cadmiumhersteller. Weitere Player sind Nyrstar (Trafigura), Teck Resources (Kanada), Hindustan Zinc (Indien), Glencore (Schweiz) und Boliden (Schweden). In China gilt Zhuzhou Smelter Group als wichtigster Cadmiumproduzent.

In der EU beträgt die Recyclingrate von Cadmium schätzungsweise 30 Prozent.

Batterien mit anderen chemischen Zusammensetzungen, insbesondere Lithium-Ionen-Batterien, können NiCd-Batterien in vielen Anwendungen ersetzen.

Sofern die Oberflächeneigenschaften einer Beschichtung nicht entscheidend sind (z. B. bei Befestigungselementen für Flugzeuge), können Beschichtungen wie Zink-Nickel Cadmium in vielen Beschichtungsanwendungen ersetzen.

Cersulfid wird als Ersatz für Cadmiumpigmente verwendet, hauptsächlich in Kunststoffen. Bariumstabilisatoren können Barium-Cadmium-Stabilisatoren in flexiblen Polyvinylchlorid-Anwendungen (PVC) ersetzen.

Dünnschichttechnologien auf Basis von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid und Perowskit-Materialien wurden weiterhin untersucht, sind aber noch nicht kommerziell umsetzbar.

Cadmium wurde um das Jahr 1820 entdeckt. Die Chemiker Carl Wilhelm Gottlob Kastner, Friedrich Strohmeyer und der Arzt Johann Roloff sind etwa zeitgleich auf das Element gestoßen.

Lange Zeit wurden Cadmiumsulfide und -Selenide als Farbpigmente für gelb bis braunrot verwendet. Cadmiumgelb konnte etwa in Claude Monets „Bordinghera“ nachgewiesen werden.
Ab 1925 begann die Bayer AG Cadmiumgelb industriell herzustellen. Bis 1980 war Cadmiumgelb die Farbe der Deutschen Bundespost. Die gelben Postbriefkästen tragen die Farbe auch heute noch.

Schon frühe Berichte aus dem 19. Jahrhundert zeugen von der Gesundheitsschädlichkeit des Metalls. Trotzdem wurde Cadmiumiodid zur Behandlung von geschwollenen Gelenken und Frostbeulen eingesetzt.

Die größten Anwendungsgebiete von Wismut finden sich in der Metallindustrie, Pharmazie (vor allem als Pepto-Bismol), Kosmetik und chemischen Industrie. Wegen seiner antiseptischen Eigenschaften kommt es etwa in Brandsalben vor. In Lidschatten, Lippenstiften und Nagellack sorgt es für Perlglanz.

Metallisches Wismut wird hauptsächlich in Legierungen verwendet, denen es seine besonderen Eigenschaften wie niedrigen Schmelzpunkt und Ausdehnung beim Erstarren verleiht. Wismut ist daher ein nützlicher Bestandteil von Typmetalllegierungen die saubere Gussteile ergeben. In niedrigschmelzenden Legierungen ist es ebenso ein wichtiger Bestandteil. Diese sogenannten Schmelzlegierungen werden in Brandmeldern und Sprinkleranlagen verwendet.
Eine Wismut-Mangan-Legierung hat sich als Dauermagnet bewährt.

In Lötmitteln, Munition und Angelgewichten sowie in der Strahlenabschirmung findet Wismut wegen seiner Ungiftigkeit zunehmend auch als Bleiersatz Verwendung.

Ein weiterer aufstrebender Markt könnte sich aus der Entwicklung neuer Halbleiterklassen, thermoelektrischen Materialien und topologischen Isolatoren ergeben. Wismut könnte darüberhinaus für die Weiterentwicklung von Quantencomputern relevant sein.

Jährlich werden global um die 18.000 Tonnen produziert, das meiste davon in China, das einen Marktanteil von etwa 80 Prozent hält. Weitere Abbau- und Produktionsländer sind Laos, Südkorea, Vietnam und Japan.

Gediegenes Wismut ist in der Natur rar. Die häufigsten wismuthaltigen Erze sind Wismutin (Wismutglanz), Bismit (Wismutocker) und Wismutit.

Wismutvorkommen sind oft auch mit Blei-, Zink-, Zinn- und Silbererzen assoziiert. Es stammt etwa aus Wolframerzen in Südkorea, Bleierzen in Mexiko, Kupfererzen in Bolivien und sowohl Blei- als auch Kupfererzen in Japan.

Mit Beginn des 21. Jahrhunderts hat China sowohl im Abbau als auch in der Raffination von Wismut eine weltweit führende Rolle eingenommen.

Kommerzielles Wismut fällt größtenteils als Nebenprodukt beim Schmelzen und Raffinieren von Blei-, Zinn-, Kupfer-, Silber- und Golderzen an.

Die größte aktive Mine aus der Wismut gewonnen wird, ist die Shizhuyuan Polymetallic Mine in der chinesischen Provinz Hunan, die von der Hunan Nonferrous Metals betrieben wird. Wismut wird hauptsächlich als Nebenprodukt bei der Wolframverarbeitung gewonnen.

Weitere bedeutende Hersteller sind Zhuzhou Keneng New Material, Hunan Jinwang Bismuth Industrial, Yunnan Tin Group (YTC) in China, Met-Mex Peñoles in Mexiko, Masan High-Tech Materials in Vietnam, 5N Plus in Kanada, Belmont Metals in den USA, Comibol in Bolivia und Korea Zinc in Südkorea.

Wismut war schon sehr früh bekannt, da es sowohl gediegen als auch in Verbindungen vorkommt. Es wurde aber lange Zeit nicht eindeutig als eigenständiges Metall erkannt und mit Blei, Antimon und Zinn verwechselt.

Man vermutet, dass es lange vor seiner Entdeckung in Bergwerken als Pigment für silbern glänzende Schriften und Miniaturmalereien verwendet wurde. Dafür wurde das Wismut aus Wismutocker oder Wismutblüten geschmolzen. Im 14. Jahrhundert wurde es im Sächsischen Erzgebirge in elementarer Form entdeckt.

Mitte des 15. Jahrhunderts gewann Wismut Bedeutung als Legierungsbestandteil von Drucklettern. Durch den Zusatz von Wismut lässt sich zum einen der Schmelzpunkt absenken, zum anderen werden die Drucklettern härter und nutzen sich langsamer ab.

Als eigenes Element wurde Wismut nach der Mitte des 18. Jahrhunderts durch die Chemiker Claude François Geoffroy und Johann Heinrich Pott anerkannt.

In Schmelzlegierungen kann Wismut durch das sehr viel teurere Indium oder Gallium ersetzt werden. Auch günstigere Zinn-Blei-Legierungen kommen in Frage, allerdings ist hier die Toxizität zu beachten.

In der Strahlenabschirmung kann es durch Wolfram, Blei und abgereichertes Uran ersetzt werden.
Statt Pepto-Bismol können in der Pharmazie Aluminium-/Magnesiumhydroxid (Antazida) oder Protonenpumpenhemmer (PPI) verwendet werden.

In Kosmetikprodukten kann der Perlglanzeffekt durch Pigmente auf Glimmerbasis statt Wismutoxychlorid erreicht werden.

In Angelgewichten kann Wismut mit Stahl, Zinn oder durch das teurere Wolfram ersetzt werden.

Weltweit sind die Verbrauchsmengen von Beryllium gering. 2024 wurden schätzungsweise 360 Tonnen gefördert. 21 Prozent gehen in die Rüstung, Luft- und Raumfahrt, 20 Prozent in Industriekomponenten und 15 Prozent in die Autoindustrie. In der EU gehört das Element zu den kritischen Rohstoffen.

Der Großteil des global gewonnenen Berylliums wird in Form von Kupferlegierungen verwendet (ca. 80 Prozent). Die Zuverlässigkeit von Kupfer-Beryllium-Legierungen ermöglicht hochleistungsfähige, elektrisch leitfähige Anschlüsse für kritische Systeme wie Flugzeug- und Medizinelektronik, Airbag- und Antiblockiersysteme in Autos sowie Feuerlöschsysteme. In Mobiltelefonen und elektronischen Geräten verlängert es die Gerätelebensdauer.

Als reines Metall wird es in medizinischen Röntgen-Fenstern verwendet in hochpräzisen Navigations- und Zielsystemen für das Militär verwendet.

Berylliumkeramiken werden in Photovoltaikzellen verwendet, die denWirkungsgrad der Zellen deutlich steigern.

Beryllium spielt auch in der Nuklearforschung und Atomkraft eine Rolle. Zum einen als Neutronenmoderator in Kernkraftwerken, aber auch als Neutronenquelle. Der Versuchs-Kernfusionsreaktor ITER in Südfrankreich besteht aus Berylliumplatten, die als Schutzschicht dienen. Beryllium ist auch für die Produktion von Atomwaffen unerlässlich. In den USA herrschen daher strenge Exportkontrollen für Beryllium.

Berylliumhaltige Legierungen weisen in fester Form und wie sie in den Endprodukten enthalten sind keine besonderen gesundheitlichen Risiken auf. Allerdings entstehen bei einigen Verarbeitungsverfahren Staubpartikel, die bei Einatmung zu ernsthaften Lungenerkrankungen führen können.

Es gibt etwa 30 bekannte Mineralien, die Beryllium enthalten. Für den wirtschaftlichen Abbau sind Beryll und Bertrandit relevant. Beryll enthält zwischen drei und fünf Prozent Beryllium, ist aber härter als Bertrandit, was die Raffination erschwert. Die meisten Beryllium-Minen sind heute daher Bertrandit-Lagerstätten, trotz des niedrigeren Beryllium-Gehalts (0,3–1,5 Prozent).

Mehr als die Hälfte des weltweit geförderten Beryllium stammt aus den USA. Die größte Lagerstätte befindet sich im Bundesstaat Utah und wird von Materion betrieben. Die nachgewiesenen und wahrscheinlichen Bertranditreserven in Utah umfassen insgesamt etwa 19.000 Tonnen Beryllium.

Die weltweit bekannten Berylliumvorkommen werden auf über 100.000 Tonnen geschätzt. 60 Prozent davon befinden sich in den USA. Die mengenmäßig größten Vorkommen der USA liegen in Spor Mountain in Utah, McCullough Butte in Nevada, Black Hills in South Dakota, Sierra Blanca in Texas, Seward Peninsula in Alaska und Gold Hill in Utah.

Die Berylliumproduktion in den USA umfasst Bergbau, Erzverarbeitung, Herstellung, Vertrieb und Recycling berylliumhaltiger Produkte. Japan baut keine Berylliumerze ab, importiert diese für seine Raffinerien. In Kasachstan wird Beryllium aus großen Lagerbeständen aus der Sowjetzeit raffiniert.

China hat in den letzten Jahren seine Berylliumproduktion deutlich hochgefahren und zwischen 2015 und 2021 mehr als verdreifacht. Mit Blick auf die strategische Rolle für Rüstung und Militär hat das Land 2020 eine "Strategische Allianz für technologische Innovation in der chinesischen Berylliumindustrie“ ins Leben gerufen.

Da Beryllium im Vergleich zu anderen Werkstoffen teuer ist, wird es in Anwendungen eingesetzt, in denen seine Eigenschaften entscheidend sind. In manchen Anwendungen können bestimmte Metallmatrix- oder organische Verbundwerkstoffe, hochfeste Aluminiumsorten, pyrolytischer Graphit, Siliziumkarbid, Stahl oder Titan Berylliummetall oder Berylliumverbundwerkstoffe ersetzen.
Kupferlegierungen mit Nickel und Silizium, Zinn, Titan oder anderen Legierungselementen oder Phosphorbronzelegierungen (Kupfer-Zinn-Phosphor) können Beryllium-Kupfer-Legierungen ersetzen, was jedoch zu einer erheblichen Leistungsminderung führen kann.

Aluminiumnitrid oder Bornitrid können Berylliumoxid ersetzen.

Das Element Beryllium wurde 1798 vom französischen Chemiker Louis-Nicolas Vauquelin in den Mineralien Beryll und Smaragd entdeckt. In den 1920er Jahren wurden Kupfer-Beryllium-Legierungen erstmals in deutschen Telefonschalttafelrelais eingesetzt.

Das erste kommerziell erfolgreiche Verfahren zur Herstellung von reinem Beryllium wurde 1932 entwickelt, das zunächst in medizinischen Röntgenfenster verwendet wurde.

Berylliumoxidkeramiken kamen in isolierenden Schaltkreisen von Radioröhren zum Einsatz.

In den 1940er fand das Element in der Rüstungsindustrie seinen Platz: in hochpräzisen gyroskopischen Navigations- und Zielinstrumenten der Marine und Luftwaffe und in Atomwaffen als Neutronenmoderator.

Nach dem Zweiten Weltkrieg stieg die Nachfrage nach Beryllium für den Einsatz in Telekommunikationstechnologien, der Autoindustrie sowie der Luft- und Raumfahrt. Mit an Bord der Mercury-Raumkapsel beim ersten bemannten Flug ins All 1961 war ein Hitzeschild aus Beryllium.

In den 1990er Jahren wurden neue Berylliummaterialien wie Aluminium-Beryllium-Metallmatrix-Verbundwerkstoffe entwickelt. Die Anwendungsgebiete von Beryllium verlagerten sich zunehmend von der Rüstung, Luft- und Raumfahrt hin zur Automobilelektronik, IT und Energiegewinnung.

Nickel-Beryllium-Legierungen in Crashsensoren verbessern die Funktionsweise von lebensrettenden Airbags.