El gadolinio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Gd y cuyo número atómico es 64. Es un metal raro de color blanco plateado, es maleable y dúctil. Solo se encuentra en la naturaleza de forma combinada (sal).
Puesto que la temperatura de Curie del gadolinio es 292 K (18,85 °C) su magnetismo dependerá de la temperatura ambiente. Por encima de dicha temperatura será paramagnético, y ferromagnético por debajo.
El gadolinio fue descubierto en 1880 por Jean Charles de Marignac, que detectó su óxido mediante espectroscopia. Recibe su nombre del mineral gadolinita, uno de los minerales en los que se encuentra el gadolinio, que a su vez lleva el nombre del químico finlandés Johan Gadolin. El gadolinio puro fue aislado por primera vez por el químico Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran hacia 1886.
El gadolinio posee propiedades metalúrgicas inusuales, hasta el punto de que tan sólo un 1% de gadolinio puede mejorar significativamente la trabajabilidad y la resistencia a la oxidación a altas temperaturas del hierro, el cromo y los metales relacionados. El gadolinio, como metal o sal, absorbe los neutrones y, por tanto, se utiliza a veces para el blindaje en la radiografía de neutrones y en los reactores nucleares.
Como la mayoría de las tierras raras, el gadolinio forma iones trivalentes con propiedades fluorescentes, y las sales de gadolinio(III) se utilizan como fósforos en diversas aplicaciones.
Los iones de gadolinio (III) en sales solubles en agua son muy tóxicos para los mamíferos. Sin embargo, los compuestos de gadolinio (III) quelados evitan que el gadolinio (III) se exponga al organismo y la mayor parte es excretadas vía  riñones por personas sanas[1]​  antes de que pueda depositarse en los tejidos. Debido a sus propiedades  paramagnéticas, las soluciones de gadolinio orgánico  quelado se utilizan como complejos administrados por vía intravenosa como agente de contraste de IRM basado en gadolinio en la resonancia magnética médica. Se depositan en cantidades variables en los tejidos del cerebro, el músculo cardíaco, el riñón, otros órganos y la piel, dependiendo principalmente de la función renal, la estructura de los quelatos (lineal o macrocíclica) y la dosis administrada.