Блиск рідкоземельних металів знаходиться між сріблом і залізом. Вміст домішок має значний вплив на їхні властивості, тому часто існують значні відмінності у фізичних властивостях, про які повідомляється в літературі. Лантан є надпровідником при 6K. Більшість рідкоземельних металів виявляють парамагнетизм, а гадоліній має сильніший феромагнетизм, ніж залізо, на 0 ступінь. Феромагнетизм при низьких температурах виявляють також тербій, диспрозій, гольмій, ербій та ін. Низькі температури плавлення лантану і церію, а також високий тиск пари самарію, європію та ітербію демонструють значні відмінності у фізичних властивостях рідкоземельних металів. Перерізи поглинання теплових нейтронів самарію, європію та гадолінію більші, ніж у кадмію та бору, які широко використовуються як контрольні матеріали в ядерних реакторах. Пластичністю володіють рідкоземельні метали, найкраще — самарій та ітербій. За винятком ітрію, рідкоземельні метали групи ітрію мають вищу твердість, ніж рідкоземельні метали групи церію.
Рідкоземельні метали мають сильну хімічну активність. При взаємодії з киснем він генерує високостабільні оксиди типу R2O3 (R означає рідкоземельні метали). Церій, празеодим і тербій також утворюють оксиди типу CeO2, Pr6O11, PrO2, Tb4O7 і TbO2. Їх стандартна теплота утворення та негативна стандартна вільна ентальпія перевищують значення оксидів кальцію, алюмінію та магнію. Точка плавлення оксидів рідкоземельних металів вище 2000 градусів. Європій має найбільший атомний радіус і найактивніші властивості. При контакті з повітрям кімнатної температури він відразу втрачає металевий блиск і швидко окислюється в порошок. Лантан, церій, празеодим і неодим також схильні до окислення, утворюючи на поверхні оксидні плівки. Металевий ітрій, гадоліній і лютецій мають сильну корозійну стійкість і можуть зберігати свій металевий блиск протягом тривалого часу. Рідкоземельні метали можуть реагувати з водою з різною швидкістю. Європій бурхливо реагує з холодною водою з виділенням водню. Рідкоземельні метали групи церію повільно реагують з водою при кімнатній температурі, і реакція прискорюється при підвищенні температури. Рідкоземельні метали групи ітрію є відносно стабільними. Рідкоземельні метали реагують із галогенами за високих температур, утворюючи+2, +3 та +4 валентні галогеніди. Безводні галогеніди мають сильне водопоглинання та легко гідролізуються з утворенням галогенідів типу ROX (X означає галоген). Рідкоземельні метали також можуть реагувати з бором, вуглецем, сіркою, фосфором, воднем і азотом з утворенням відповідних сполук. Сплави рідкоземельних металів, такі як сплав лантанонікелю (LaNi5), мають здатність поглинати велику кількість водню та є чудовими матеріалами для зберігання водню.