Le niobium convient comme matériau de structure pour réacteur et matériau de revêtement pour combustible nucléaire ainsi que comme matériau de protection thermique et de structure adapté à l'industrie aérospatiale. Dans l'industrie métallurgique, le niobium est principalement utilisé comme additif pour produire des aciers alliés à haute résistance, pour améliorer les propriétés de divers alliages et pour fabriquer des outils extrêmement durs.
Le niobium joue également un rôle important dans le domaine chirurgical, car il peut non seulement être utilisé pour fabriquer des dispositifs médicaux, mais également constituer un bon « matériau biocompatible ». Le niobium peut constituer des alliages avec divers éléments, qui ont des applications importantes dans diverses industries.