Υπάρχουν 17 διαφορετικά στοιχεία σπάνιων γαιών, συμπεριλαμβανομένων των 15 λανθανιδών και δύο μεταβατικών μετάλλων. Τα πρώτα από αυτά τα στοιχεία ανακαλύφθηκαν στα τέλη του 18ου αιώνα με τη μορφή ορυκτού μεταλλεύματος που περιείχε δύο λανθανίδες εκτός από πυρίτιο και σίδηρο. Αρχικά αναφέρονταν ως σπάνιες γαίες, καθώς ήταν ασυνήθιστο να βρεθούν σε οικονομικά εκμεταλλεύσιμα κοιτάσματα ορυκτών, αλλά τα στοιχεία σπανίων γαιών στην πραγματικότητα δεν είναι καθόλου σπάνια, και μερικά από αυτά είναι στην πραγματικότητα αρκετά άφθονα. Αυτά τα στοιχεία είναι πολύ σημαντικά για τη σύγχρονη τεχνολογία και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οτιδήποτε, από κινητά τηλέφωνα έως τηλεοράσεις και μπαταρίες για ηλεκτρικά αυτοκίνητα.
Το λανθανίδιο συχνά συγκεντρώνεται μαζί με το ύττριο και το σκάνδιο, τα οποία είναι μεταβατικά μέταλλα, λόγω πολλών παραγόντων. Αυτά τα στοιχεία μπορούν συχνά να βρεθούν στα ίδια κοιτάσματα ορυκτών και μοιράζονται επίσης ορισμένες χημικές ομοιότητες. Το ύττριο, για παράδειγμα, δεν βρίσκεται ποτέ ως ελεύθερο στοιχείο. Αντίθετα, βρίσκεται πάντα σε ορυκτές ενώσεις με άλλα στοιχεία, πολλά από τα οποία είναι συνήθως λανθανίδη. Οι φυσικές ιδιότητες του υττρίου του επιτρέπουν επίσης να ταιριάζει μεταξύ των ατομικών βαρών του γαδολινίου και του ερβίου και έχει παρόμοια χημική αντιδραστικότητα με δύο άλλες λανθανίδες.
Τα στοιχεία σπανίων γαιών δεν είναι ιδιαίτερα σπάνια, επομένως ο όρος μπορεί να είναι κάπως παραπλανητικός. Ορισμένα στοιχεία σπάνιων γαιών έχουν αφθονία παρόμοια με τον χαλκό, και ακόμη και τα πιο σπάνια είναι σημαντικά πιο κοινά από τον χρυσό. Ο λόγος που αναφέρονται ως σπάνια είναι ο τρόπος που βρίσκονται στη φύση. Είναι σχετικά ασυνήθιστο να βρεθούν στοιχεία σπάνιων γαιών σε μια οικονομικά εκμεταλλεύσιμη ορυκτή μορφή.
Η εξόρυξη και η επεξεργασία στοιχείων σπάνιων γαιών μπορεί να είναι δαπανηρή και δύσκολη. Δεδομένου ότι αυτά τα στοιχεία είναι συχνά ευρέως διασκορπισμένα, μια μεγάλη ποσότητα υλικού συνήθως χρειάζεται να υποβληθεί σε επεξεργασία για να ληφθεί ένα σχετικά μικρό ποσοστό σπάνιων γαιών. Η επεξεργασία μπορεί επίσης να οδηγήσει σε ραδιενεργά απόβλητα, τα οποία ενδέχεται να απαιτούν εκτεταμένες διαδικασίες αδειοδότησης και μείωσης.
Πολλά στοιχεία σπάνιων γαιών είναι καθοριστικά για τη σύγχρονη τεχνολογία. Αρκετά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή λέιζερ, μαγνητών και φωσφόρων. Η μνήμη του υπολογιστή, τα κινητά τηλέφωνα, οι τηλεοράσεις και άλλες συσκευές μπορούν όλα να κάνουν εκτενή χρήση αυτών των στοιχείων. Το δημήτριο είναι το πιο κοινό στοιχείο σπάνιων γαιών και χρησιμοποιείται για τη μείωση των εκπομπών μονοξειδίου του άνθρακα με διάφορους τρόπους. Ένα οξείδιο του δημητρίου προστίθεται συχνά στο καύσιμο ντίζελ και το στοιχείο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα εξάτμισης αυτοκινήτων για να καταλύσει ανεπιθύμητες χημικές ουσίες σε λιγότερο επιβλαβείς καταστάσεις.