Ως λειτουργικά τροποποιημένα υλικά, τα στοιχεία των σπάνιων γαιών διαδραματίζουν βασικό ρόλο σε πολλούς συνδέσμους της νέας βιομηχανίας ενέργειας.Η καινοτόμος ανάπτυξη νέων σπάνιων υλικών γης έχει μεγάλη σημασία για τη βελτίωση της αποδοτικότητας μετατροπής της παραγωγής νέας ενέργειας, βελτιστοποίηση της αποθήκευσης και της αποδοτικότητας μεταφοράς και εξυπηρέτηση νέων τερματικών εξοπλισμούς ενέργειας.

Από τη σύγχρονη εποχή, η ανθρωπότητα έχει βιώσει τρεις βιομηχανικές επαναστάσεις, η ουσία των οποίων είναι η καινοτομία της ενέργειας και των υλικών.Η εμφάνιση ευφυών εξοπλισμών με τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης έχει μετατρέψει την κινητήρια δύναμη σε πράσινη ανανεώσιμη ενέργειαΑυτή η ενεργειακή επανάσταση θα φέρει ολοκληρωμένες καινοτομίες στην παραγωγή ενέργειας, την αποθήκευση ενέργειας,Μεταφορά ενέργειας και χρήση ενεργειακών τερματικών.

Η έρευνα και ανάπτυξη προϊόντων υψηλής τεχνολογίας είναι αδιαχώριστη από τα σπάνια υλικά γης.Για κάθε ανεμογεννήτρια με ισχύ περίπου 200 MW απαιτούνται περίπου 200 kg σπάνιων γαιών., το σύστημα καθοδήγησης πυραύλων Patriot απαιτεί περίπου 3 kg μαγνητών βορίου νεοδύμιου σιδήρου, ένα αεροσκάφος F35 απαιτεί 17 kg σπάνιων γαιών (συμπεριλαμβανομένων Eu, Tb, Dy, Y, Lu, κλπ.),και κάθε υβριδικό όχημα της Toyota χρησιμοποιεί 9Πολλά εξαρτήματα είναι κατασκευασμένα από υλικά σπάνιων γαιών.Τα περισσότερα στοιχεία σπάνιων γαιών απαιτούνται σε ηλεκτρονικά προϊόντα 3C.

Στην περίπτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η αιολική ενέργεια, η υδροηλεκτρική ενέργεια, η ηλιακή ενέργεια, η παραγωγή υδρογόνου και άλλες βιομηχανίες απαιτούν μόνιμους μαγνήτες σπάνιων γαιών, φωτιστικά και καταλυτικά υλικά,και η παρασκευή αυτών των λειτουργικών υλικών απαιτεί στοιχεία σπάνιων γαιών όπως το Nd, Tb, και Dy. στο τέλος της αποθήκευσης ενέργειας, οι μπαταρίες, η αποθήκευση υδρογόνου και άλλες βιομηχανίες απαιτούν μόνιμους μαγνήτες σπάνιων γαιών και υλικά κράματος,και η ανάπτυξη αυτών των λειτουργικών υλικών απαιτεί στοιχεία σπάνιων γαιών όπως La και Ce· στο σημείο μεταφοράς και μετατροπής ανανεώσιμης ενέργειας, τα έξυπνα δίκτυα, οι κινητήρες και άλλες βιομηχανίες απαιτούν υποστήριξη από κρυστάλλους σπάνιων γαιών, υπεραγωγούς, καταλυτικά υλικά,και η παρασκευή αυτών των υλικών απαιτεί στοιχεία σπάνιων γαιών όπως το ScΟ Y και ο Lu.