Gadolinium je stříbřitě bílý, měkký, ferromagnetický kov. Je méně reaktivní než předchozí lanthanoidy a poměrně stálé i na vzduchu. Chemicky je podobné hliníku a ostaním lanthanoidům.

V přírodě se gadolinium nachází pouze ve sloučeninách a vždy je doprovázeno i ostatními lanthanoidy. Mezi nejdůležitější minerály patří monazit a gadolinit.

Při výrobě gadolinia se používají minerály obsahující směs lanthanoidů. Ty se extrahují kyselinou sírovou a chlorovodíkovou. Ze vzniklého roztoku se jednotivé lanthanoidy separují na základě rozdílné rozpustnosti jejich sloučenin a pomocí iontoměničové chromatografie. Kovové gadolinium se vyrábí redukcí oxidu gadolinitého vápníkem.

V lékařství se sloučeniny gadolinia se využívají jako kontrastní látky pro MRI.

Gadolinium má největší účinný průřež pro záchyt neutronů.