Determinats compostos i aliatges de niobi tenen altes temperatures de transició superconductora i, per tant, s'utilitzen àmpliament en la fabricació de diversos superconductors industrials, com ara generadors superconductors, imants d'alta potència per a acceleradors, dispositius d'emmagatzematge d'energia magnètica superconductora, equips d'imatge de ressonància magnètica nuclear, etc. . Actualment, els materials superconductors més importants són el niobi-titani i el niobi-estany, que s'utilitzen àmpliament en instruments d'imatge de ressonància magnètica per al diagnòstic mèdic i instruments de ressonància magnètica nuclear per a l'anàlisi de línies espectrals.
La indústria aeroespacial és la principal àrea d'aplicació del niobi d'alta puresa, que s'utilitza principalment en la producció de coets, motors de naus espacials i components resistents a la calor. Els aliatges de resistència tèrmica de niobi i tàntal tenen bones propietats de resistència tèrmica, resistència a la calor i propietats de processament, i s'utilitzen àmpliament en la fabricació de peces de motor aerodinàmic i pales de turbines de gas.
El niobi té una bona conductivitat tèrmica, un punt de fusió elevat, una bona resistència a la corrosió i una baixa secció transversal de captura de neutrons, cosa que el converteix en un material molt adequat per als reactors d'energia atòmica. Els principals usos del niobi a la indústria de l'energia atòmica inclouen: materials de revestiment per a combustible nuclear, aliatges per a combustible nuclear i materials estructurals per a intercanviadors de calor en reactors nuclears.
