Το νιόβιο είναι σταθερό στον αέρα σε θερμοκρασία δωματίου και δεν οξειδώνεται πλήρως όταν είναι κόκκινο σε οξυγόνο και συνδυάζεται απευθείας με θείο, άζωτο και άνθρακα σε υψηλή θερμοκρασία και μπορεί να σχηματίσει κράματα με τιτάνιο, ζιρκόνιο, άφνιο και βολφράμιο. Δεν αλληλεπιδρά με ανόργανα οξέα ή βάσεις, ούτε είναι διαλυτό σε aqua regia, αλλά είναι διαλυτό σε υδροφθορικό οξύ.
Το μέταλλο νιόβιο είναι εξαιρετικά σταθερό στον αέρα σε θερμοκρασία δωματίου και δεν αλληλεπιδρά με τον αέρα. Αν και έχει υψηλότερο σημείο τήξης (2468 μοίρες) στη στοιχειακή του κατάσταση, η πυκνότητά του είναι χαμηλότερη από αυτή άλλων πυρίμαχων μετάλλων. Το νιόβιο επίσης αντιστέκεται σε διάφορες επιθέσεις και μπορεί να σχηματίσει ένα στρώμα διηλεκτρικού οξειδίου.
Το νιόβιο έχει χαμηλότερη ηλεκτροθετικότητα από το στοιχείο ζιρκονίου που βρίσκεται στα αριστερά του. Το ατομικό του μέγεθος είναι σχεδόν το ίδιο με αυτό του στοιχείου τανταλίου κάτω από αυτό, γεγονός που οφείλεται στο φαινόμενο συρρίκνωσης της λανθανίδης. Αυτό κάνει τις χημικές ιδιότητες του νιοβίου πολύ παρόμοιες με το ταντάλιο. Αν και δεν είναι τόσο ανθεκτικό στη διάβρωση όσο το ταντάλιο, είναι λιγότερο ακριβό και πιο κοινό, επομένως χρησιμοποιείται συχνά ως υποκατάστατο του τανταλίου σε λιγότερο απαιτητικές καταστάσεις, όπως ως υλικό επικάλυψης σε δεξαμενές χημικών σε χημικά εργοστάσια.