根据稀土元素间物理化学性质和地球化学性质的某些差异和分离工艺的要求，学者们往往把稀土类元素分为轻、重两组或者 轻、中、重三组。两组的分法以钆为界，钆以前的镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕7个元素为轻稀土元素，亦称铈组稀土元素;钆及钆以后的铽、钬、铒、铥、镱、镥和钇等9个元素称为重稀土元素，亦称钇组稀土元素。尽管钇的原子量仅为89，但由于其离子半径在其它重稀土元素的离子半径链环之中，其化学性质更接近重稀土元素。在自然界也与其它重稀土元素共生。故它被归为重稀土组。轻中重三组稀土的分类法没有一定之规，如按稀土硫酸复盐溶解度大小可分为:难溶性铈组即轻稀土组，包括镧、铈、镨、钕、钐;微溶性铽组即中稀土组，包括铕、钆、铽、镝;较易溶性的钇组即重稀土组，包括钇、钬、铒、铥、镱、镥。然而各组之间相邻元素间的溶解度差别很小，用这种方法是分不净的。多用萃取法分组，例如用二2乙基已基磷酸即P204可在钕/钐间分组，然后再在钆/铽间分组等。这们，镧、铈、镨、钕称为轻稀土，钐、铕、钆称为中稀土，铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥再加上钇称为重稀土。

稀土被人们称为新材料的"宝库"，是各国科学家，尤其是材料专家最关注的一组元素，被美国、日本等国家有关部门列为发展高技术产业的关键元素。有人认为，随着稀土元素的开发，将会引发一场新的技术革命。

稀土元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的，"土"是按当时的习惯，称不溶于水的物质，故称稀土。稀土的英文是RareEarth,意即"稀少的土"。人类第一次从天然矿物中发现稀土是1794年。稀土元素之间的性质相近，在自然界中往往共生在一起，1794年首次发现的是混合稀土。由于当时科学技术水平的限制，人们只能制得一些不纯净的、像土一样的氧化物，故人们便给这组元素留下了这么一个别致有趣的名字。随着科技的进步，以后才逐渐将它们彼此分离出来。从发现稀土到将17个稀土元素找齐最后一个稀土元素是1947年发现的，共经历了150多年。

根据国际纯粹与应用化学联合会对稀土元素的定义，稀土类元素是门捷列夫元素周期表第三副族中原子序数从57至71的15个镧系元素，即镧57、铈58、镨59、钕60、钷61、钐62、铕63、钆64、铽65、镝66、钬67、铒68、铥69、镱70、镥71，再加上与其电子结构和化学性质相近的钪21和钇39，共计17个元素。除钪与钷外，其余15个元素往往共生。

稀土元素在元素周期表中的位置十分特殊,17个元素同处在第ⅢB族，钪、钇、镧、分别为第四、五、六、长周期中过渡元素系列的第一个元素。镧与其后的14个元素性质十分相似，化学家们只能把它们放入一个格子内，难怪有人把它们当成"同位素"对待，然而由于其原子序数不同，还不能算作真正的同位素。就是说，它们性质十分相似，又不完全一样，这就造成了这组元素分离的困难，但也表明只要利用其微小的差别，分离又是可能的。

稀土元素是典型的金属元素。它们的金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属元素，而比其他金属元素活泼。在17个稀土元素当中，按金属的活泼次序排列，由钪，钇、镧递增，由镧到镥递减，即镧元素最活泼。稀土元素能形成化学稳定的氧化物、卤化物、硫化物。稀土元素可以和氮、氢、碳、磷发生反应，易溶于盐酸、硫酸和硝酸中。

稀土易和氧、硫、铅等元素化合生成熔点高的化合物，因此在钢水中加入稀土，可以起到净化钢的效果。由于稀土元素的金属原子半径比铁的原子半径大，很容易填补在其晶粒及缺陷中，并生成能阻碍晶粒继续生长的膜，从而使晶粒细化而提高钢的性能。

稀土元素具有未充满的4f电子层结构，并由此而产生多种多样的电子能级。因此，稀土可以作为优良的荧光，激光和电光源材料以及彩色玻璃、陶瓷的釉料。稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成结合物，使稀土广泛用于印染行业。而某些稀土元素具有中子俘获截面积大的特性，如钐、铕、钆、镝和铒，可用作原子能反应堆的控制材料和减速剂。而铈、钇的中子俘获截面积小，则可作为反应堆燃料的稀释剂。

稀土具有类似微量元素的性质，可以促进农作物的种子萌发，促进根系生长，促进植物的光合作用。

根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质，以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征，十七种稀土元素通常分为二组:

轻稀土包括:镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、。

重稀土包括:钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。

按矿物特点分类:

铈组(轻稀土)-镧、铈、镨、钕、钷、钐和铕;

钇组(重稀土)-钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钪。

按萃取分离分类: 轻稀土(P204弱酸度萃取)-镧、铈、镨、钕;

中稀土(P204低酸度萃取)-钐、铕、钆、铽和镝;

重稀土(P204中酸度萃取)-钬、铒、铥、镱、镥、钇。