稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序數為57到71的15種鑭系元素氧化物，以及與鑭系元素化學性質相似的鈧（Sc） 和釔（Y）共17 種元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、紡織、陶瓷、玻璃、永磁材料等領域都得到了廣泛的應用，隨著科技的進步和應用技術的不斷突破，稀土氧化物的價值將越來越大。稀土元素的原子結構可以用4fx5d16s2 表示，x 從0→14。稀土元素從金屬變成離子后，4f 軌道的外側仍包圍著5s25p6的電子云，失去6s2 電子及5d1 或4f 失去一個電子，形成4fx5s25p6的電子結構。在稀土金屬中，6s 電子和5d 電子形成導帶，4f 電子則在原子中定域，這種4f 電子的定域化和不完全填充都將反映在它們的種種物性之中。
4f 電子位于原子內層軌道，5s25p6 電子云對其有屏蔽作用，4f 軌道伸展的空間很小，所以受結晶場、配位體場等的影響很小；與此相反，其自旋（MS）與軌道（ML）的相互作用都很大，使得f- f 電子軌道L 與自旋S 相互耦合作用，E4f 分裂成許多能級有微小差別的能級亞層，每一個亞層對映一個光譜項2s+1L。
稀土元素化合價有多種價態，并存在變價作用。鈰、釤、銪等在一些化合物中，其原子價為3 價、4 價或2 價和3 價共存，而且這種原子價的變化有的*快，有的*慢，十分引人注目。稀土離子電價高，半徑大，易受*化，*化強度愈高折射率愈大，在陶瓷顏料中利用稀土離子的高折射率，使裝飾畫面色澤鮮艷。與普通釉彩顏料相比，加入稀土的顏料色澤加深。
從La 到Lu 的稀土元素都容易失掉2 個6s 電子，1 個5d電子或4f 電子，形成三價正離子（4fx5s25p6）,因此稀土元素的氧化物大多是Ln2O3。此外鑭系元素的4f0、4f7、4f14（全空、半充滿、全充滿）電子排列較穩定，一般具有該結構型的離子都是無色的。