Церијум хлорид је главна сировина за припрему церијума ретких земаља електролизом и термичком редукцијом метала. Амонијум сулфат ретких земаља се раствори у натријум хидроксиду, оксидује ваздухом и излужи разблаженом хлороводоничном киселином. Може се користити у области превенције корозије метала.
Примена церијум хлорида у органској синтези и фармацеутским интермедијерима привлачи све већу пажњу. Као што сви знамо, реакција нуклеофилне адиције између Григнардовог реагенса или органолитијума и карбонил групе је важан корак у органској синтези и широко се користи, али је обично праћена алкилацијом, редукцијом, кондензацијом и појавом споредних реакција као што је нпр. коњуговани додатак -незасићених алдехида и кетона утиче на принос производа адукта. Додатак спречава ове нежељене реакције, повећава приносе и скраћује време реакције. Пошто Це3+ има јак афинитет за кисеоник, лакше се везује за атом кисеоника на карбонилној групи него Ли или Мг, а алкалност органоцеријумског реагенса је нижа од органолитијума и Григнардовог реагенса, па је је лако координирати карбонилну групу са карбонил кисеоником, што је погодно за реакцију адиције нуклеофила и карбонил групе. Као резултат, органоцеријум може да реагује са високо отежаним алдехидима и кетонима да би формирао одговарајуће алкохоле. На овај начин се могу синтетизовати различити алкохоли.
У присуству анхидрованог ЦеЦл3, алкил, нафтенил, арил, хетероциклични арил и -незасићени супституисани ацилсилан могу да реагују са винил магнезијум бромидом без споредних реакција. Са индустријализацијом процеса припреме церијум хлорида, показује добре изгледе за примену у области органске синтезе и фармацеутских интермедијера. Може да промовише различите органске реакције и има примену у органској синтези и синтези фармацеутских интермедијера. Додатак Григнардовог реагенса или органолитијума спречава нежељене реакције карбонил нуклеофилног додавања, повећавајући принос и селективност. Многи алкохоли се могу синтетизовати на овај начин. Органоцеријум такође може да реагује са нитрилом дајући терцијарне производе метиламина. Има потенцијалну примену у органској синтези.