ไนโอเบียมถูกใช้เป็นส่วนผสมหลักในโลหะผสมสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ เนื่องจากมีความแข็งแรงสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง และน้ำหนักเบา โดยเฉพาะในใบพัดของเครื่องยนต์เจ็ทและชิ้นส่วนที่ต้องรับแรงดันสูง นอกจากนี้ ไนโอเบียมยังใช้ในผลิตภัณฑ์ซูเปอร์คอนดักเตอร์ เช่น แม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในเครื่องสแกน MRI และเครื่องเร่งอนุภาค ซึ่งต้องการวัสดุที่นำไฟฟ้าได้โดยไม่มีความต้านทานเมื่ออยู่ในอุณหภูมิต่ำมาก โดยมักผสมกับดีบุกหรือไทเทเนียม

ในอุตสาหกรรมเหล็ก ไนโอเบียมถูกเติมในปริมาณเล็กน้อยเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของเหล็กกล้าโดยไม่เพิ่มน้ำหนัก ทำให้เหมาะกับการใช้ในโครงสร้างสะพาน ท่อส่งก๊าซ ตัวถังรถยนต์ และส่วนประกอบโครงสร้างอื่นๆ ในอุตสาหกรรมยานยนต์และก่อสร้าง

ไนโอเบียมยังถูกใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น คาปาซิเตอร์อิเล็กโทรไลติกที่มีชั้นออกไซด์เสถียร ซึ่งช่วยให้เก็บประจุได้สูงในขนาดเล็ก พบได้ในสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ นอกจากนี้ ยังใช้ในเคลือบผิวกันการกัดกร่อน เคลือบผิวอุปกรณ์ทางการแพทย์เพื่อเพิ่มความเข้ากันได้กับร่างกายมนุษย์และลดการเกิดปฏิกิริยาภูมิคุ้มกัน รวมถึงในเลนส์และวัสดุออปติกพิเศษ