สารประกอบนีโอดีเมียมเป็นสารประกอบที่เกิดจากโลหะแลนทานัมนีโอดีเมียม (Nd) โดยทั่วไปในสารประกอบเหล่านี้ นีโอดีเมียมจะมีสถานะออกซิเดชัน +3 เช่น Nd2 ( SO4 ) และ ( CH3COO 3 นี้ยังพบสารประกอบที่มีนีโอดีเมียมในสถานะออกซิเดชัน +2 เช่นNdCl2และนีโอดีเมียมบางชนิดมีสีที่แตกต่างกันไปตามชนิดของแสง^{[ 1 ]}

• 
  สารประกอบนีโอไดเมียมใน หลอด ไฟฟลูออเรสเซนต์ —จากซ้ายไปขวา ได้แก่ ซัลเฟต ไนเตรต และคลอไรด์
• 
  สารประกอบนีโอไดเมียมในหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัด
• 
  สารประกอบนีโอไดเมียมในแสงแดดปกติ

นีโอดีเมียมสามารถสร้างไตรเฮไลด์ ได้สี่ชนิด ในรูปแบบ NdX โดยทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับฮาโลเจน ที่เสถียรทั้งหมด : ^{[ 2 ]}

2Nd (s) + 3F (g) → 2NdF (s) [สารสีม่วง]

2Nd (s) + 3Cl (g) → 2NdCl (s) [สารสีม่วงอ่อน]

2Nd (s) + 3Br (g) → 2NdBr (s) [สารสีม่วง]

2Nd (s) + 3I (g) → 2NdI (s) [สารสีเขียว]

ไดฮาไลด์NdCl และNdBr เป็นของแข็งสีเขียวเข้ม^{[ 3 ]}ซึ่งมีโครงสร้างผลึกเหมือนกับPbCl ^{[ 3 ]}และNdI เป็นของแข็งสีม่วงเข้ม สามารถหาได้ในระบบยูเทคติก Nd -NdX ^{[ 4 ]}

NdF เป็นที่รู้จักเฉพาะภายใต้สภาวะการแยกเมทริกซ์เท่านั้น^{[ 5 ]} M [NdF ] ที่เกี่ยวข้อง (M = K, Rb, Cs) มีความไม่เสถียรมากต่อความชื้นหรือความร้อน^{[ 6 ]}สามารถเตรียมได้โดยการฟลูออริเนชันที่ความดันสูงหรือจาก ฟลูออไร ด์ของก๊าซเฉื่อย^{[ 7 ]}

นีโอดีเมียม(III) ซัลเฟตสามารถได้มาโดยตรงโดยการละลายนีโอดีเมียม(III) ออกไซด์ในกรดซัลฟิวริก [ ^{8 ] มัน}ละลายได้ในน้ำ และรูปแบบปราศจากน้ำของมันมีความสามารถในการละลาย 8  กรัมที่ 20˚C นีโอดีเมียม(III) ไนเตรตสามารถได้มาโดยการละลายนีโอดีเมียม(III) ออกไซด์ในกรดไนตริก [ ^{9 ] การ}ระเหยสารละลายที่ได้จะให้ผลเป็นนีโอดีเมียม(III) ไนเตรตไฮเดรต โดยรูปแบบเฮกซาไฮเดรตเป็นรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุด การให้ความร้อนแก่เฮกซาไฮเดรตต่อไปจะให้ผลเป็นรูปแบบปราศจากน้ำ การทำปฏิกิริยาของนีโอดีเมียม(III) คลอไรด์กับโซเดียมอาร์เซเนตในสารละลายจะให้ผลเป็นนีโอดีเมียม(III) อาร์เซเนต [ ^{10 ] ซึ่ง}เป็นผงสีชมพูอ่อนที่ไม่ละลายในน้ำ มีความเสถียรทางความร้อนที่ดี และผลคูณการละลาย p K ของมัน คือ 21.86±0.11 ^{[ 11 ]}นีโอดีเมียม(III) ออกซาเลตเป็นผลึกสีชมพูซึ่งสลายตัวจากเดคาไฮเดรตเป็นรูปแบบแอนไฮดรัสเมื่อได้รับความร้อน และเมื่อได้รับความร้อนต่อไปอีกก็จะสลายตัวเป็น Nd ^{2 O 2 C 2 O 4 [} ] ในก็ได้^{นีโอดีเมียม(} III) ออกไซด์^{[ 13 ]}นีโอดีเมียม(III) คาร์บอเนตเป็นคาร์บอเนตของนีโอดีเมียมซึ่งนีโอดีเมียมมีสถานะออกซิเดชัน +3 สามารถได้มาจากการทำปฏิกิริยาของนีโอดีเมียม(III) คลอไรด์กับแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตในน้ำหรือจากการไฮโดรไลซิสของนีโอดีเมียม(III) คลอโรอะซิเตต: ^{[ 14 ]}

2Nd(C Cl O ) + 3H O → Nd (CO ) + 6CHCl + 3CO

นีโอดีเมียม(III) อะซิเตตเป็นของแข็งสีม่วง^{[ 15 ]}ที่ละลายได้ในน้ำ^{[ 16 ] [ 17 ]}ความสามารถในการละลายของสารประกอบจะเพิ่มขึ้นเมื่อเติมโซเดียมอะซิเตต ทำให้เกิดสารเชิงซ้อนสีน้ำเงิน^{[ 18 ]}สามารถได้มาโดยปฏิกิริยาระหว่างนีโอดีเมียม(III) คลอไรด์และโซเดียมอะซิเตต : ^{[ 19 ]}

NdCl + 3Na(CH COO) → Nd(CH COO) + 3NaCl

สารประกอบออร์กาโนนีเมียมคือสารประกอบที่มีพันธะนีโอดีเมียม-คาร์บอน สารประกอบเหล่านี้คล้ายกับสารประกอบของแลนทานัมอื่นๆซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือไม่สามารถเกิดพันธะπ backbonding ได้ ดังนั้นส่วนใหญ่จึงจำกัดอยู่เฉพาะ ไซโคลเพนตาไดอีนไนด์ ที่ เป็นไอออนิกเป็นส่วนใหญ่(มีโครงสร้างเหมือนกับของแลนทานัม) และอัลคิลและอะริลแบบง่ายที่มีพันธะ σ ซึ่งบางส่วนอาจเป็นพอลิเมอร์^{[ 20 ]}

นีโอดีเมียม(III) คลอไรด์ไม่มีการเรืองแสงที่ รุนแรง ^{[ 21 ]}แม้ว่าจะทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดไอออน Nd ³⁺สำหรับวัสดุเปล่งแสงต่างๆ ซึ่งรวมถึงเลเซอร์ Nd-YAG และ ตัวขยายสัญญาณใยแก้ว นำแสง ที่เจือด้วย Nd ซึ่งขยายแสงที่ปล่อยออกมาจากเลเซอร์อื่นๆ เลเซอร์ Nd-YAG ปล่อย แสง อินฟราเรด ที่ 1.064 ไมโครเมตรและเป็น เลเซอร์โซลิดสเตทที่ได้รับความนิยมมากที่สุด(เช่น เลเซอร์ที่ใช้ตัวกลางที่เป็นของแข็ง)

แก้วนีโอไดเมียม (Nd:glass) ผลิตโดยการเติมนีโอไดเมียม(III) ออกไซด์ (Nd O ) ลงในแก้วหลอมเหลว โดยปกติแล้วในแสงแดดหรือ แสงจากหลอดไฟ แก้วนี โอไดเมียมจะปรากฏเป็นสีลาเวนเดอร์ แต่จะปรากฏเป็นสีฟ้าอ่อนภายใต้ แสง ฟลูออเรสเซนต์ นีโอ ไดเมียมอาจใช้ในการแต่งสีแก้วในเฉดสีอ่อนๆ ตั้งแต่สีม่วงบริสุทธิ์ไปจนถึงสีแดงไวน์และสีเทาอบอุ่น^{[ 22 ]}

นีโอดีเมียม(III) อะซิเตตสามารถใช้แทนยูรานิลอะซิเตตได้^{[ 23 ]}ซึ่งใช้ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน^{[ 24 ]}