Tantal ist ein graublaues, hochkorrosionsbeständiges Hochtemperaturmetall mit ausgezeichneter Duktilität, und sein größter Verbraucherauslass sind Tantalkondensatoren in der Elektronikindustrie. Tantalkondensatoren sind klein, hochkapazitiv, höchst zuverlässig und extrem niedrig im Leckstrom und erscheinen fast überall – von Mobiltelefonen, Laptops und Automobielektronik bis zu Raumfahrzeugen und medizinischen Implantaten; ein einziges Smartphone enthält oft Dutzende davon – die bis heute unersetzlichste Verwendung des Tantals. In der Medizin ist Tantal für menschliches Gewebe ungiftig und löst keine Abstoßung aus und wird zu chirurgischen Implantaten, Schädelplatten, Knochenschrauben und chirurgischen Instrumenten sowie als Oberflächenbeschichtung auf künstlichen Gelenken verarbeitet. In der Chemietechnik wird seine hervorragende Säurebeständigkeit zur Herstellung von Wärmetauschern, Reaktoren, Ventilen und Rohrauskleidungen genutzt, die im Umgang mit korrosiven Medien wie Salzsäure und Salpetersäure fast unberührt bleiben. Tantal wird zudem in supraleitendem Draht, Hochtemperaturbauteilen von Flugtriebwerken, Sputtertargets und Heizelementen von Vakuumöfen verwendet. Tantal ist teuer und unersetzlich, gerade weil in kleinvolumigen, hochzuverlässigen Kondensatoren und im Extremkorrosionseinsatz noch kein preislich vergleichbarer Ersatzstoff erschienen ist.
Tantalpentaoxid (Ta2O5) ist das Hauptoxid des Tantals, mit sehr hohem Brechungsindex und guter Isolationswirkung; es wird zur Herstellung optischer Linsen, Antireflexbeschichtungen und Spezialgläser mit hohem Brechungsindex verwendet und ist zudem ein wichtiges dielektrisches Material für hochkapazitive Kondensatoren und bestimmte Festelektrolyte. Tantalpentachlorid (TaCl5) ist eine wichtige Zwischenstufe der Tantalmetallurgie und der chemischen Dampfphasenabscheidung, zur Herstellung von hochreinem Tantalpulver, Tantaldraht und bestimmten homogenen Katalysatoren. Tantalnitrid-(TaN-)Filme sind hart, im Widerstand dimensionsstabil und starke Diffusionssperren; in integrierten Schaltungen dienen sie als Barriereschichten für Kupferleiterbahnen und als Präzisionswiderstandsfilme sowie als verschleißfeste Beschichtungen auf Schneidwerkzeugen. Tantalcarbid (TaC) ist eine extrem harte hochtemperaturbeständige Verbindung, die zusammen mit Wolframcarbid und Titancarbid zu Hartmetallschneidwerkzeugen zugegeben wird, um die Rotfestigkeit und Verschleißfestigkeit deutlich zu erhöhen, und wird beim Metallschneiden, Gesteinsbohren und verschleißfesten Teilen weit verbreitet eingesetzt. Darüber hinaus werden Kristalle wie Kaliumtantalat auch in der nichtlinearen Optik und in Oberflächenakustikwellen-Bauelementen verwendet.
