ナイオビウムは灰白色金属で,溶融点は2468°C,沸点は4742°C,密度は8.57g/cm3である.ナイオビウムは光り輝く灰色金属で,パラ磁性である.高純度ニオビウム金属は柔軟性が高いが,不純度が増えると硬くなる..
ナイオビウムは低温で超伝導性特性を示している.標準気圧下では,ナイオビウムの超伝導性臨界移行温度Tは9.25Kである.超伝導性を持つ金属の中で最も高いものですナイオビウムの磁気浸透深さは,すべての元素の中で最も高い.ナイオビウムは,3つの基本的なタイプII超伝導体の一つであり,他のものはバナジウムとテクネチウムである.ナイオビウム金属の純粋さは,その超伝導性特性に大きく影響する.
ニオビウムは熱中性子にとって非常に低い捕獲断面を有するため,原子力産業では非常に有用である.