Neodym er et sølvfarget glinsende metall som tilhører gruppene lantanoidene og sjeldne jordmetaller. Det er mykt og formbart og kan bankes til tynne plater. Neodym er blant de mer reaktive av de sjeldne jordmetallene, og oksiderer lett i luft. Oksidsjiktet som dannes, skaller av og blottlegger mer metall for oksidasjon. Metallet oppbevares derfor i mineralolje eller beskyttende atmosfære. Neodym finnes i to allotropiske former, og går over fra dobbel heksagonal til kubisk romsentrert krystallstruktur ved 863°C.