Neodim (III) oksidivə ya neodim sesquioksid, Nd2O3 düsturu ilə neodim və oksigendən ibarət kimyəvi birləşmədir. Turşuda həll olunur, suda həll olunmur. O, çox açıq boz-mavi altıbucaqlı kristallar əmələ gətirir. Əvvəllər element olduğu güman edilən nadir torpaq qarışığı didimium qismən neodim (III) oksidindən ibarətdir.
Neodim oksidişüşə, optik və keramika tətbiqləri üçün uyğun olan yüksək dərəcədə həll olunmayan termal cəhətdən sabit neodim mənbəyidir. Əsas tətbiqlərə lazerlər, şüşələrin rənglənməsi və rənglənməsi və dielektriklər daxildir. Neodimium oksidi həmçinin qranullar, parçalar, püskürtmə hədəfləri, tabletlər və nanotoz şəklində mövcuddur.