Lutetium zählt zu den seltensten Seltenerdmetallen und wird infolge der schwierigen Abtrennung von den anderen Lanthanoiden nur in geringem Umfang wirtschaftlich genutzt. Zu den wichtigsten Anwendungen des Elements zählt die Verwendung von Lutetiumoxyorthosilicat als Bestandteil für den Bau von Detektoren von PET-CT-Geräten.
Lutetium besitzt keine biologische Bedeutung und ist nur in äußerst geringen Mengen im menschlichen Körper enthalten. Es wurde bei Versuchen an Ratten festgestellt, dass aufgenommenes Lutetium vor allem in der Leber, in geringeren Mengen auch in Knochen und Milz gespeichert wird.
Über toxische Effekte von Lutetium und seinen Verbindungen auf Lebewesen ist wenig bekannt. Chronische Toxizität konnte nicht festgestellt werden.