นิโอเบียม(IV) ออกไซด์ ถูกใช้ในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงเนื่องจากคุณสมบัติกึ่งตัวนำ โดยเฉพาะในตัวเก็บประจุและตัวต้านทานที่ต้องการความเสถียรและประสิทธิภาพภายใต้อุณหภูมิสูง มันทำหน้าที่เป็นวัสดุไดอิเล็กทริกในแอปพลิเคชันฟิล์มบางและกำลังถูกสำรวจในการพัฒนาไมโครอิเล็กทรอนิกส์รุ่นถัดไป คุณสมบัติทางแสงทำให้เหมาะสำหรับใช้ในชั้นเคลือบที่ปรับแสง เช่น หน้าต่างอัจฉริยะและอุปกรณ์ไฟฟ้าคริสตัล มีการวิจัยสำหรับใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นวัสดุอโนดเนื่องจากความสามารถในการแทรกตัวไอออนลิเธียมอย่างมีประสิทธิภาพ มีบทบาทในกระบวนการเร่งปฏิกิริยา โดยเฉพาะปฏิกิริยาออกซิเดชัน ที่ให้ความเลือกและความทนทานดี ใช้ในชั้นเคลือบทางแสงพิเศษสำหรับเลนส์และเซ็นเซอร์เนื่องจากดัชนีหักเหสูงและความโปร่งใสในช่วงความยาวคลื่นบางช่วง