Neodimio (III) oxidoaedo neodimio sesquioxide Nd2O3 formula duen neodimioz eta oxigenoz osatutako konposatu kimikoa da. Azidoan disolbagarria da eta uretan disolbaezina. Kristal hexagonal gris-urdin oso argiak eratzen ditu. Lur arraroen nahasketa didimioa, aurretik elementu bat zela uste zena, neodimio(III) oxidoz osatuta dago neurri batean.
Neodimio oxidoatermikoki egonkorra den neodimio iturri oso disolbaezina da, beira, optika eta zeramika aplikazioetarako egokia. Aplikazio nagusiak laserrak, beiraren kolorazioa eta tindaketa eta dielektrikoen artean daude. Neodimio oxidoa pelletetan, piezetan, sputtering helburuetan, piluletan eta nanohautsetan ere eskuragarri dago.