氧化铈，化学式为CeO2，也称为二氧化铈，外观为白色至黄色粉末状，无味，无刺激性，密度高，熔点高，化学性质稳定，不溶于水，不溶于酸、碱，有毒性，是最具代表性的铈的氧化物。
　　氧化铈制备方法主要有共沉淀法、水热法、草酸沉淀法、溶胶-凝胶法等。共沉淀法以硝酸铈水溶液为原料，加入氢氧化钠进行沉淀，经过滤、洗涤后高温煅烧得到氧化铈；水热法，将硝酸铈与氨水混合，加入氢氧化钠进行水热反应，经洗涤、过滤、干燥获得氧化铈；草酸沉淀法以硝酸铈/氯化铈为原料，加入草酸、氨水调节pH值并形成沉淀，经分离、洗涤、干燥后，高温灼烧获得氧化铈。
　　氧化铈用途广泛，可用作催化剂，或者催化剂载体、助剂，用于有机反应领域；可用作抛光材料，用于光学透镜、相机镜头、眼镜片等抛光领域；可用作脱色剂、遮光剂，用于玻璃制造领域，使玻璃脱色，或者减少紫外线透过率；可高温烧结成型作为陶瓷材料；可用作汽车尾气吸收剂；可用作固体氧化物燃料电池电解质；可生产稀土发光材料、耐热合金材料等。
　　氧化铈新应用领域还在不断开发。氧化铈是性能优良的氧化锆稳定剂，可制备氧化铈稳定氧化锆陶瓷材料，其成本相对较低，制备温度要求不严苛，颗粒大小对产品性能影响较小，并具有高硬度、高断裂韧性、耐磨、耐腐蚀、耐老化等优点，可用作磨料、义齿材料、结构陶瓷、汽车尾气催化剂等。
　　氧化铈纳米晶包覆碳纳米管，是一种新型复合材料，其结合了氧化铈、碳纳米管二者的优点，催化性能优异，可以提高化学反应效率，电化学性能优良，可提升燃料电池性能，化学稳定性好，能够延长材料使用寿命，灵敏度高，可制造高性能传感器，在多个领域拥有发展潜力。
　　氧化铈也可用于化妆品制造领域，用来生产防晒霜。常见的物理防晒霜一般采用氧化钛、氧化锌来反射紫外线，但涂抹后存在“假白”问题。氧化铈作为紫外线吸收剂，可透过可见光、吸收紫外线，涂抹于皮肤更为自然。目前，我国已有企业开发出纳米氧化铈应用于化妆品领域，但氧化铈对有机原料具有催化作用，现阶段其应用存在制约。
　　金属有机框架材料（MOFs），是一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料，具有比表面积大、功能多样特点，可应用于气体吸附/存储、催化、药物缓释等领域，市场发展潜力大。氧化铈可修饰ZIF-8金属有机框架材料，能够应用在生物医学领域，实现再灌注损伤神经保护。总的来看，氧化铈用途广泛，未来市场发展空间大。