Niob ist ein feuerfestes, dichtearmes Seltmetall, das dank seiner Supraleitung und Mikrolegierungswirkung sowohl in der Spitzenforschung als auch in der Stahlindustrie einen Platz hält. Seine modernste Verwendung sind supraleitende Materialien: Niob-Titan-Legierung (NbTi) und Niobstannid (Nb3Sn) sind derzeit die kommerziell ausgereifteten Tieftemperatur-Supraleitermagnet-Werkstoffe, verwendet in Ganzkörper-MRT-Scanner-Magneten, Teilchenbeschleunigern und supraleitenden Spulen von Kernfusions-Experimenten; die meisten medizinischen MRT-Scanner weltweit hängen vom Niob-Titan-Draht ab. In nichtrostenden Stählen und hochfesten niedriglegierten Stählen wirkt Niob als Mikrolegierungselement, das in winzigen Mengen zugesetzt wird, jedoch die Korngröße verfeinern und Festigkeit und Zähigkeit erhöhen kann, breit verwendet in Öl- und Gaspipelines, Automobilstrukturblechen und Brückenstählen. In der Luftfahrt werden niobbasierte Superlegierungen in Raketendüsenschürzen und heiß beanspruchten Bauteilen von Wiedereintrittsfahrzeugen verwendet, die ihre Festigkeit bei extrem hohen Temperaturen behalten. Außerdem sind Lithiumniobat-Einkristalle ein wichtiges Substrat für optoelektronische und Oberflächenwellen-Bauteile, verwendet in Handyfiltern.
Niobpentoxid (Nb2O5) ist das Rohmaterial zur Raffination von Niobmetall und zur Herstellung von Niobaten wie Lithiumniobat, und wird zudem als Zusatz in optischem Glas und Keramikkondensatoren verwendet. Niobpentachlorid (NbCl5) ist ein Chlorid-Zwischenprodukt, das in der chemischen Dampfabscheidung und der Synthese von Niobkatalysatoren verwendet wird, sowohl in Labor- als auch in elektronischer Niobproduktion. Niob-Titan-Legierung (NbTi) ist ein Tieftemperatur-Supraleiter, der bei Flüssigheliumtemperaturen supraleitend wird und das Arbeitstier für MRT- und Teilchenbeschleunigermagnete ist. Niobstannid (Nb3Sn) ist eine supraleitende Verbindung vom A15-Typ mit einem höheren oberen kritischen Feld als NbTi, verwendet in Hochfeld-Supraleitermagneten wie den supraleitenden Spulen von Fusionsgeräten und Hochenergiephysik-Experimenten.
