Les alliages sont le principal champ d'application du niobium, le principal utilisateur de ce métal étant l'industrie sidérurgique. Le niobium améliore la résistance mécanique, la résistance à la température et la résistance à la corrosion de l'acier, par exemple dans les pipelines et dans l'industrie du bâtiment. Pour des raisons similaires, l'industrie aérospatiale utilise le niobium dans des superalliages destinés à résister à des températures et à des contraintes mécaniques extrêmes, par exemple dans les réacteurs. Le niobium est également utilisé dans les aimants supraconducteurs pour les appareils médicaux tels que les appareils d'imagerie par résonance magnétique (IRM) et les appareils de résonance magnétique nucléaire (RMN).