Gadolinium oxíðer mikið notað á læknisfræðilegu sviði aðallega vegna þess að það gegnir mikilvægu hlutverki í segulómun (MRI) skuggaefni og framleiðslu á íhlutum lækningatækja. Í segulómun er gadólínoxíð lykilhráefni til að framleiða skuggaefni. Gadoliniumjónir geta stytt slökunartíma róteinda í nærliggjandi vefjum, verulega bætt birtuskil myndarinnar, sem hjálpar til við að fylgjast greinilega með heilaæxlum, æðaskemmdum, skemmdum á kviðarlíffærum og svo framvegis. Það er mikilvægt fyrir snemma greiningu og nákvæma meðferð sjúkdóma. Þar að auki hafa ný gadólín-undirstaða nanó skuggaefni einnig möguleika á notkun á fremstu sviðum eins og sameindamyndgreiningu. Hvað varðar íhluti lækningatækja hefur það góða háhitaþol og tæringarþol. Það er hægt að nota til að búa til hlífðarefni í röntgentækjum og geislameðferðarbúnaði til að draga úr geisluneleka og tryggja öryggi starfsfólks. Það er einnig notað í sumum hárnákvæmum læknisfræðilegum skynjurum, sem geta bætt stöðugleika og næmni skynjaranna og er notað til að greina veik merki í lifandi lífverum.