Germanium ist ein halbmetallischer Halbleiter mit einer Dichte von etwa 5,323 g/cm³ und einem Schmelzpunkt um 938 °C, der metallischen Glanz mit Halbleiterverhalten verbindet. Es ist in der Erdkruste selten und wird vor allem als Nebenprodukt von Zinkerzen und Kohlenasche zurückgewonnen. In der modernen Optoelektronik und Infrarottechnik nimmt es eine Schlüsselstellung ein. In der Glasfaserkommunikation wird aus Germaniumtetrachlorid gewonnenes Germaniumdioxid in den Kern von Quarzglasfasern dotiert, wodurch der Brechungsindex steigt und der optische Verlust sinkt, was es zum Kerndotierstoff für Weitverkehrs-Glasfasern macht. In der Infrarotoptik ist Germanium für Infrarotlicht hochtransparent und wird zur Herstellung von Linsen und Fenstern für Wärmebildkameras, Infrarot-Nachtsichtgeräte und Raketenlenksysteme verwendet, mit breiter Anwendung in Verteidigung, Sicherheit und industrieller Thermometrie. In der Halbleitertechnik war Germanium das Substratmaterial früher Transistoren; heute wird es in Silicium-Germanium-Heteroübergängen, Solarzellen und hochreinen Germaniumdetektoren eingesetzt, wobei Letztere der Kernstrahlungsdetektion und Gammaspektroskopie dienen.
Germaniumdioxid GeO2 ist die wichtigste Verbindung des Germaniums; es dient der Dotierung von Faserkernen und infrarotoptischem Glas und zudem als Katalysator für PET. Germaniumtetrachlorid GeCl4 ist ein Schlüsselzwischenprodukt der Faserindustrie: Germanium wird chloriert und anschließend zu GeO2 oxidiert, das auf einen Quarzglas-Vorformling abgeschieden wird; außerdem ist es ein Rohstoff für infrarotoptische Beschichtungen. German GeH4 ist ein hochgiftiges Gas für die Halbleiterepitaxie und die chemische Gasphasenabscheidung von Germanium-Silicium-Schichten. Chalkogenide wie Germaniummonosulfid GeS und Germaniummonoselenid GeSe sind im langwelligen Infrarot transparent und werden für Infrarotfenster und optische Schalter untersucht. Der Bismutgermanat-Kristall BGO ist ein Szintillatormaterial für Detektoren der Hochenergiephysik und medizinische PET-Scanner. Hochreiner Germanium-Einkristall dient, obwohl er keine Verbindung ist, als Detektormaterial für die Kernstrahlungsmessung und die Gammaspektroskopie.
