El wolframio es el metal con el punto de fusión más alto de la naturaleza, duro, denso y de baja dilatación térmica, un material de manual para condiciones de servicio extremas. Su uso más clásico es como filamento de las lámparas incandescentes y halógenas; aunque las lámparas incandescentes están siendo rápidamente sustituidas por los LED, las lámparas de filamento de wolframio aún encuentran uso en iluminación escénica, calefactores infrarrojos y fuentes de luz especiales. Un uso moderno mayor es el metal duro: prensar polvo de carburo de wolframio con aglutinante de cobalto en herramientas de corte, matrices, brocas de mina y cabezales de tuneladora, lo que por sí solo representa más de la mitad del consumo de wolframio; el corte moderno de metales, la perforación de petróleo y el tallado de piedra dependen casi por completo de ello. En defensa y perforación blindada, los penetradores de vara larga de aleación de wolframio de alta densidad son el principal arma de energía cinética contra objetivos blindados, con densidad cercana al uranio empobrecido pero sin ninguna preocupación de radiactividad. El wolframio también se usa como electrodo en la soldadura TIG, como electrodos de rejilla y cátodos en tubos de vacío, como elementos calefactores en hornos de fusión de vidrio, como tubos de protección para termopares de alta temperatura, y en palos de golf, plomos de pesca y ánodos de rayos X giratorios. Con punto de fusión, densidad y dureza de primer nivel a la vez, casi no tiene rival allí donde la regla es «más caliente significa más duro, y más pesado significa más preciso».
El trióxido de wolframio (WO3) es un intermediario de la fundición del wolframio, un polvo amarillo usado para preparar polvo de wolframio y metal duro, y también como película electrocrómica y material sensor de gases. El wolframato de calcio (CaWO4), es decir scheelita, es a la vez uno de los principales minerales de wolframio y, en forma cristalina, un material centelleador clásico, usado durante mucho tiempo en pantallas fluorescentes de rayos X y contadores de centelleo y, cuando se dopa con europio, como material luminiscente. El wolframato ferroso (FeWO4), es decir wolframita, es otro mineral tradicional de wolframio que, junto con la scheelita, constituye el grueso de los recursos mundiales de wolframio; sus procesos de beneficio y lixiviación alcalina forman la base de la metalurgia moderna del wolframio. El carburo de wolframio (WC) es el compuesto de mayor valor comercial del wolframio, con una dureza cercana al diamante; las herramientas de metal duro aglomeradas con cobalto pueden cortar acero a alta velocidad y se usan ampliamente en máquinas herramienta, perforación y extracción, matrices y piezas de desgaste, lo que le ha valido el nombre de «los dientes de la fabricación moderna». Además, el disulfuro de wolframio (WS2) sirve como lubricante sólido de alta temperatura para servicio de vacío y presión extrema.
