Holmiumoksider en forbindelse sammensatt av sjeldne jordartselementer holmium og oksygen, med den kjemiske formelen Ho2O3. Holmiumoksid fremstår som et lysegult eller gult pulver ved romtemperatur og trykk, og utseendets farge kan endres på grunn av ulike lysforhold. For eksempel, under eksponering for sollys, kan holmiumoksid virke lysegult, mens det under trefargede lyskilder kan virke sterkt oransjerødt. Denne fargeendringen er relatert til fosforescensutslippsbåndet og gitterdefekter av holmiumoksid. I tillegg er tettheten av holmiumoksid relativt høy, vanligvis mellom 8.168.36 g/cm³, med et meget høyt smeltepunkt på 23672415 grader og et høyere kokepunkt på ca. 3900 grader. Holmiumoksid er en relativt stabil forbindelse, men den kan også gjennomgå kjemiske reaksjoner under visse forhold. Det er uløselig i vann, men løselig i syrer som perklorsyre. Denne løseligheten gir holmiumoksid en unik fordel ved fremstilling av bestemte spesifikke løsninger eller for kjemiske reaksjoner. I tillegg har holmiumoksid også sterk paramagnetisme, noe som gjør det til et av stoffene som er kjent for å ha den sterkeste paramagnetismen. Denne egenskapen gjør at den har potensiell bruksverdi innen magnetiske materialer.
Holmiumoksidkan brukes til å tilberede spesialfarget glass. Glass som inneholder holmiumoksid viser en serie skarpe absorpsjonstopper i det synlige lysområdet, som gir glasset en unik fargeeffekt. Derfor brukes holmiumoksid ofte som et gult og rødt fargemiddel for glass.
På grunn av de skarpe absorpsjonstoppene til glass og løsninger som inneholder holmiumoksid innenfor et spesifikt bølgelengdeområde, kan disse absorpsjonstoppene brukes som standarder for kalibrering av spektrofotometre. Denne applikasjonen gjør at holmiumoksid spiller en viktig rolle i spektralanalyse.
Holmium oksid kan også brukes til å produsere nye lyskilder - dysprosium holmium lamper. Dysprosium holmium-lamper har unike spektrale egenskaper og lyseffektivitet og er mye brukt innen belysning, display og andre felt.
Som andre sjeldne jordarter, brukes holmiumoksid også som en spesiell katalysator og lasermateriale. Bølgelengden til en holmiumlaser er ca. 2,08 μm, som er ufarlig for øynene og kan brukes i felt som medisin, optisk radar, vindhastighetsmåling og atmosfærisk overvåking.
I tilleggholmiumoksidkan også brukes som tilsetning til yttriumjern eller yttriumaluminiumgranat og som råmateriale for produksjon av metallisk holmium.