Le néodyme se trouve le plus souvent dans la monazite et la bastase. Du fait que ces minéraux contiennent également des lanthanides et d'autres éléments de terres rares, il est difficile d'isoler le néodyme.

Le premier procédé d’isolation consiste à extraire les lanthanides et les métaux des minerais sous forme de sel. Cette étape est réalisée à l'aide d'acide sulfurique, d'acide chlorhydrique et d'hydroxyde de sodium. Pour isoler davantage le néodyme des autres lanthanides et métaux, des procédures telles que l'extraction au solvant et l'échange d'ions sont utilisées. Une fois que le néodyme a été réduit en fluorure selon ces procédés, vous pouvez le faire réagir avec du calcium-métal pur dans une chambre chauffée pour former du fluorure de néodyme et de calcium purs. Certains contaminants de calcium restent dans le néodyme et des procédés sous vide sont utilisés pour éliminer ces contaminants.