สารละลายสมีเรียม (Sm solution) มีการใช้งานในหลายด้าน โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูง หนึ่งในแอปพลิเคชันที่สำคัญคือการใช้เป็นวัสดุในการผลิตแม่เหล็กที่มีความแรงสูง ซึ่งพบได้ในมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก นอกจากนี้ สารละลายสมีเรียมยังถูกใช้ในด้านการแพทย์ โดยเฉพาะในการรักษาโรคมะเร็งชนิดต่างๆ เช่น ใช้เป็นสารรังสีรักษาสำหรับบรรเทาอาการปวดจากมะเร็งกระดูก เนื่องจากมันสามารถสะสมในเนื้อเยื่อกระดูกและปล่อยรังสีเบต้าที่ช่วยทำลายเซลล์มะเร็งได้ ในงานวิจัยด้านฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ สารละลายนี้ยังใช้เป็นโดปแอนต์ในผลึกหรือแก้วเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการเรืองแสง หรือใช้ในเลเซอร์เฉพาะทางที่ต้องการความแม่นยำสูง อีกหนึ่งการประยุกต์ใช้คือในระบบควบคุมปฏิกิริยานิวเคลียร์ โดยทำหน้าที่เป็นตัวดูดซับนิวตรอนในแกนควบคุมของเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เนื่องจากมีความสามารถในการจับนิวตรอนได้ดี