Ορισμένες ενώσεις και κράματα νιοβίου έχουν υψηλές υπεραγώγιμες θερμοκρασίες μετάπτωσης και ως εκ τούτου χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή διάφορων βιομηχανικών υπεραγωγών, όπως υπεραγώγιμες γεννήτριες, μαγνήτες υψηλής ισχύος για επιταχυντές, συσκευές αποθήκευσης υπεραγώγιμης μαγνητικής ενέργειας, εξοπλισμός απεικόνισης πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού κ.λπ. . Επί του παρόντος, τα πιο σημαντικά υλικά υπεραγωγών είναι το νιόβιο-τιτάνιο και το νιόβιο-κασσίτερο, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως σε όργανα απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού για ιατρική διάγνωση και όργανα πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού για ανάλυση φασματικών γραμμών.
Η αεροδιαστημική βιομηχανία είναι η κύρια περιοχή εφαρμογής του νιοβίου υψηλής καθαρότητας, που χρησιμοποιείται κυρίως στην παραγωγή πυραύλων, κινητήρων διαστημικών σκαφών και ανθεκτικών στη θερμότητα εξαρτημάτων. Τα κράματα θερμικής αντοχής νιοβίου και τανταλίου έχουν καλές ιδιότητες θερμικής αντοχής, αντοχή στη θερμότητα και ιδιότητες επεξεργασίας και χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή εξαρτημάτων αεροκινητήρων και πτερυγίων αεριοστροβίλων.
Το νιόβιο έχει καλή θερμική αγωγιμότητα, υψηλό σημείο τήξης, καλή αντοχή στη διάβρωση και χαμηλή διατομή δέσμευσης νετρονίων, καθιστώντας το ένα πολύ κατάλληλο υλικό για αντιδραστήρες ατομικής ενέργειας. Οι κύριες χρήσεις του νιοβίου στη βιομηχανία ατομικής ενέργειας περιλαμβάνουν: υλικά επένδυσης για πυρηνικά καύσιμα, κράματα για πυρηνικά καύσιμα και δομικά υλικά για εναλλάκτες θερμότητας σε πυρηνικούς αντιδραστήρες.
