稀土元素的化学活性很强，其活性由钪、钇至镧递增，由镧至镥逐渐减弱，尤以镧、铈和铕为最活泼。在较低的温度下，稀土元素能与氢、碳、氮、磷及其他一些元素相互反应。稀土金属燃点很低，铈为160℃，错为190℃，钕为270℃，它们能生成极稳定的氧化物、卤化物和硫化物。稀土金属能使水分解，且易溶于盐酸、硫酸和硝酸中。稀土金属不与碱作用。稀土金属由于能形成难溶的氟化物和磷酸盐的保护膜，因而难溶于氢氟酸和磷酸中。稀土金属能与多种金属元素生成金属间化合物或合金。稀土金属在室温下能与空气中的氧发生反应。首先是其表面被氧化，继续氧化的程度，依据所生成的氧化物的结构性质的不同而异。例如，镧、铈和错在空气中的氧化速度较快，而钕、钐和钆的氧化速度较慢，甚至能较长时间保持金属光泽。所有稀土金属在空气中加热至180～200℃时，迅速氧化并放出热量。铈生成CeO 2，镨生成Pr 6O 11（4PrO 2·Pr 2O 3），铽生成Tb 4O 7（2TbO 2·Tb 2O 3）；其他稀土金属则生成RE 2O 3型氧化物。稀土金属在室温下能吸收氢，温度升高，吸氢速度加快。当加热至250～300℃时，其能强烈吸氢，并生成组成为REH x（x＝2～3）型的氢化物。稀土氢化物性较脆，在潮湿空气中不稳定，易溶于酸或被碱分解。在真空中，加热至1000℃以上，其可以完全释放出氢。这一特殊性质常用于稀土金属粉末的制取。无论是熔融状态还是固态稀土金属，在高温下与碳作用，均能生成RE 3C型化合物。而稀土金属氢化物在高温下与石墨作用，也可以生成RE 2C 3、REC 2型化合物，它们具有金属的导电性。所有的稀土碳化物在室温下遇水都水解成稀土氢氧化物和气体产物。熔融状态或者固态稀土金属，在高温下与氮发生反应生成REN型化合物，在高温下非常稳定，但遇水后会缓慢水解并放出氨；REN能够迅速溶解于酸中，遇碱则生成氢氧化物和氨气。稀土金属与硫蒸气作用，生成RE 2S 3和RES型的硫化物。硫化物的特点是熔点高、化学性质稳定和耐蚀性强。稀土硫化物不溶于水，在空气中稳定；稀土硫化物在空气中加热到200～300℃时开始氧化生成碱式硫酸盐。在高于200℃的温度下，稀土金属均能与卤素发生剧烈反应，主要生成三价的REX 3型化合物，其作用强度由氟向碘递减。而钐、铕还可生成REX 2型化合物，铈可生成REX 4型的化合物，但都属不稳定的中间化合物。一般情况下，卤化物都含有一定的水分子，因此稀土卤化物均有很强的吸湿性。稀土元素的REX 2（X＝C1、Br、I）型的化合物在空气和水中均不稳定，能迅速氧化为稀土氢氧化物和氢气。稀土金属几乎能同所有的金属元素反应，生成组成不同的金属间化合物或合金。例如，与镁生成 REMg、REMg 2、REMg 4等化合物（稀土金属微溶于镁）；与铝生成 RE 3Al、RE 3Al 2、REAl、REAl 2、REAl 3、RE 3Al 4等化合物；与钴生成 RECO 2、RECO 3、RECO 4、RECO 5、RECO 7等化合物，其中Sm 2CO 7、SmCO 5为永磁材料；与镍生成 LaNi、LaNi 5、La 3Ni 5等化合物；与铜生成YCu、YCu 2、YCu 3、YCu 4、NdCu 5、CeCu、CeCu 2、CeCu 4、CeCu 6等化合物；与铁生成CeFe 2、CeFe 3、Ce 2Fe 3、 YFe 2等化合物，但镧与铁只生成低共熔体，镧铁合金的延展性很好。稀土金属与碱金属及钙、钡等均不生成互溶体系。稀土金属在锆、铌、钽中溶解度很小，一般只形成低共熔体，与钨、钼不能生成化合物。
