ใช้ในอุตสาหกรรมแม่เหล็ก เนื่องจากดีสเพอเรียมมีคุณสมบัติแม่เหล็กที่ดี โดยเฉพาะในอุณหภูมิสูง ทำให้สารนี้สามารถนำไปใช้ในการผลิตแม่เหล็กถาวรประสิทธิภาพสูงที่ใช้ในมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ โดยเฉพาะการพัฒนาวัสดุที่มีคุณสมบัติพิเศษทางแม่เหล็ก และใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบของดีสเพอเรียมชนิดอื่น ๆ ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น เลเซอร์ หรืออุปกรณ์แสงสว่างพิเศษ ยังมีการใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยเพื่อศึกษาพฤติกรรมของธาตุหายากในรูปแบบเกลือไฮเดรต และการวิเคราะห์ทางเคมีที่ต้องการธาตุหายากเป็นตัวอย่างอ้างอิง