Neodym(III)oxideller neodym seskvioxid är den kemiska föreningen som består av neodym och syre med formeln Nd2O3. Det är lösligt i syra och olösligt i vatten. Den bildar mycket ljusa gråblå hexagonala kristaller. Den sällsynta jordartsmetallblandningen didymium, som tidigare troddes vara ett grundämne, består delvis av neodym(III)oxid.
Neodymoxidär en mycket olöslig termiskt stabil neodymkälla lämplig för glas, optik och keramiska applikationer. Primära applikationer inkluderar lasrar, glasfärgning och färgning, och dielektrikum. Neodymoxid finns också i pellets, bitar, sputtermål, tabletter och nanopowder.