Niobij je stabilen na zraku pri sobni temperaturi in ni popolnoma oksidiran, ko je rdeče vroč v kisiku, in se neposredno kombinira z žveplom, dušikom in ogljikom pri visoki temperaturi in lahko tvori zlitine s titanom, cirkonijem, hafnijem in volframom. Ne medsebojno deluje z anorganskimi kislinami ali bazami, niti ni topen v vodki, vendar je topen v fluorovodikovi kislini.
Kovinski niobij je izjemno stabilen na zraku pri sobni temperaturi in ne vpliva na zrak. Čeprav ima v elementarnem stanju višje tališče (2468 stopinj), je njegova gostota nižja kot pri drugih ognjevzdržnih kovinah. Niobij je odporen tudi na različne napade in lahko tvori plast dielektričnega oksida.
Niobij ima nižjo elektropozitivnost kot element cirkonij, ki se nahaja na njegovi levi. Njegova atomska velikost je skoraj enaka velikosti elementa tantala pod njim, kar je posledica učinka krčenja lantanida. Zaradi tega so kemijske lastnosti niobija zelo podobne tantalu. Čeprav ni tako odporen proti koroziji kot tantal, je cenejši in pogostejši, zato se pogosto uporablja kot nadomestek za tantal v manj zahtevnih situacijah, na primer kot premazni material v kemičnih rezervoarjih v kemičnih obratih.