タンタルは灰青色で耐食性に優れ、展性の良い高融点金属であり、最大の消費先はエレクトロニクス産業におけるタンタルコンデンサである。タンタルコンデンサは小型・高容量・高信頼性で漏れ電流が極めて小さく、携帯電話、ノートパソコン、車載電子機器から宇宙機や医療用埋込みデバイスまでほぼ至る所に使われており、スマートフォン一台に数十個が搭載されることも珍しくない——タンタルにとって今日でも最も代えがたい用途である。医療分野では、タンタルは人体組織に無毒で拒絶反応を起こさないため、外科インプラント、頭蓋骨再建プレート、骨ネジ、手術器具、さらに人工関節の表面コーティングに用いられる。化学工学では、その優れた耐酸性を活かして熱交換器、反応器、バルブ、配管ライニングが作られ、塩酸や硝酸といった腐食性媒体を扱う際にもほとんど侵されない。タンタルはさらに超電導線、航空機エンジンの高温部品、スパッタリングターゲット、真空炉の発熱体にも用いられる。タンタルが高価で代えがたいのは、少量・高信頼性コンデンサや極限腐食環境において、コスト的に比肩する代替品が未だ現れていないからにほかならない。
五酸化タンタル（Ta2O5）はタンタルの主要酸化物であり、非常に高い屈折率と良好な絶縁性を持つ。光学レンズ、反射防止膜、特殊高屈折率ガラスの製造に用いられるほか、高容量コンデンサや特定の固体電解質の重要な誘電体材料でもある。五塩化タンタル（TaCl5）はタンタル冶金および化学気相成長における重要な中間体で、高純度タンタル粉末、タンタル線、特定の均一系触媒の調製に用いられる。窒化タンタル（TaN）膜は硬く、抵抗値の寸法安定性に優れ、強力な拡散バリアとなる。集積回路において銅配線のバリア層、精密抵抗膜、切削工具の耐摩耗コーティングとして用いられる。炭化タンタル（TaC）は非常に硬い耐火化合物であり、炭化タングステンや炭化チタンとともに超硬切削工具に添加され、高温硬さと耐摩耗性を著しく高め、金属切削、鉱山ドリルビット、耐摩耗部品に広く用いられる。これら以外にも、タンタル酸カリウムのような結晶は非線形光学や弾性表面波デバイスにも用いられる。
