À haute température, le dysprosium se combine à divers non-métaux pour former des composés binaires de composition et d'oxydation variables : + 3 et parfois + 2, tels DyN, DyP, DyH2 et DyH3 ; DyS, DyS2, Dy2S3 et Dy5S7 ; DyB2, DyB4, DyB6 et DyB12, ainsi que Dy3C et Dy2C3.
Composés