Alcuni composti e leghe di niobio hanno elevate temperature di transizione superconduttrici e sono quindi ampiamente utilizzati nella produzione di vari superconduttori industriali, come generatori superconduttori, magneti ad alta potenza per acceleratori, dispositivi di accumulo di energia magnetica superconduttori, apparecchiature per la risonanza magnetica nucleare, ecc. . Attualmente, i materiali superconduttori più importanti sono il niobio-titanio e il niobio-stagno, che sono ampiamente utilizzati negli strumenti di risonanza magnetica per la diagnosi medica e negli strumenti di risonanza magnetica nucleare per l'analisi delle linee spettrali.
L'industria aerospaziale è il principale campo di applicazione del niobio ad elevata purezza, utilizzato principalmente nella produzione di razzi, motori di veicoli spaziali e componenti resistenti al calore. Le leghe di resistenza termica di niobio e tantalio hanno buone proprietà di resistenza termica, resistenza al calore e proprietà di lavorazione e sono ampiamente utilizzate nella produzione di parti di motori aeronautici e pale di turbine a gas.
Il niobio ha una buona conduttività termica, un elevato punto di fusione, una buona resistenza alla corrosione e una bassa sezione trasversale di cattura dei neutroni, che lo rendono un materiale molto adatto per i reattori a energia atomica. Gli usi principali del niobio nell'industria dell'energia atomica includono: materiali di rivestimento per combustibile nucleare, leghe per combustibile nucleare e materiali strutturali per scambiatori di calore nei reattori nucleari.
