نیوبیوم در دمای اتاق در هوا پایدار است و هنگامی که در اکسیژن داغ می شود کاملاً اکسید نمی شود و در دمای بالا مستقیماً با گوگرد، نیتروژن و کربن ترکیب می شود و می تواند آلیاژهایی با تیتانیوم، زیرکونیوم، هافنیوم و تنگستن ایجاد کند. با اسیدها یا بازهای معدنی برهمکنش نمیکند و در آبزیان محلول نیست، اما در اسید هیدروفلوئوریک محلول است.
فلز نیوبیم در هوا در دمای اتاق بسیار پایدار است و با هوا تعامل ندارد. اگرچه در حالت عنصری خود نقطه ذوب بالاتری (2468 درجه) دارد، اما چگالی آن کمتر از سایر فلزات نسوز است. نیوبیم همچنین در برابر حملات مختلف مقاومت می کند و می تواند یک لایه اکسید دی الکتریک تشکیل دهد.
نیوبیم دارای الکتروپوزیتیویته کمتری نسبت به عنصر زیرکونیوم واقع در سمت چپ آن است. اندازه اتمی آن تقریباً مشابه عنصر تانتالیوم در زیر آن است که به دلیل اثر انقباض لانتانید است. این باعث می شود که خواص شیمیایی نیوبیوم بسیار شبیه به تانتالیوم باشد. اگرچه به اندازه تانتالیوم در برابر خوردگی مقاوم نیست، اما ارزان تر و رایج تر است، بنابراین اغلب به عنوان جایگزینی برای تانتالیوم در موقعیت های کم تقاضا استفاده می شود، مانند مواد پوشش دهنده در مخازن شیمیایی در کارخانه های شیمیایی.