鈮是灰白色金屬，熔點2468℃，沸點4742℃，密度8.57克/立方厘米。室溫下鈮在空氣中穩定，在氧氣中紅熱時也不被完全氧化，高溫下與硫、氮 、碳直接化合 ，能與鈦 、鋯、鉿、鎢形成合金。不與無機酸或堿作用，也不溶于王水，但可溶于氫氟酸。鈮的氧化態為-1、+ 2、+3、+4和+5，其中以+5價化合物最穩定。

鈮是一種帶光澤的灰色金屬，具有順磁性，屬于元素周期表上的5族。高純度鈮金屬的延展性較高，但會隨雜質含量的增加而變硬。它的最外電子層排布和其他的5族元素非常不同。同樣的現象也出現在前后的釕(44)、銠(45)和鈀(46)元素上。

鈮在低溫狀態下會呈現超導體性質。在標準大氣壓力下，它的臨界溫度為9.2K，是所有單質超導體中最高的。其磁穿透深度也是所有元素中最高的。鈮是三種單質第II類超導體之一，其他兩種分別為釩和锝。鈮金屬的純度會大大影響其超導性質 。

鈮對于熱中子的捕獲截面很低，因此在核工業上有相當的用處。

鈮金屬室溫下在空氣中是極其穩定的，不與空氣作用。雖然它在單質狀態下的熔點較高(2,468°C)，但其密度卻比其他難熔金屬低。鈮還能抵御各種侵蝕，并能形成介電氧化層。

鈮的電正性比位于其左邊的鋯元素低。其原子大小和位于其下方的鉭元素原子幾乎相同，這是鑭系收縮效應所造成的。這使得鈮的化學性質與鉭非常相近。雖然它的抗腐蝕性沒有鉭這么高，但是它價格更低，也更為常見，所以在要求較低的情況下常用以代替鉭，例如作化工廠化學物槽內涂層物料。

主條目:鈮的同位素。

自然產生的鈮由一種穩定同位素組成:Nb。截至2003年，已合成的放射性同位素共有至少32種，原子量在81和113之間。其中最穩定的是Nb，半衰期有3470萬年;Nb是最不穩定的同位素之一，其半衰期估計只有30毫秒。比Nb更輕的同位素一般進行β衰變，比它重的則會進行β衰變。例外包括:Nb、Nb和Nb會進行少量β緩發質子發射，Nb會進行電子捕獲和正電子發射，而Nb會同時進行正電子(β)和電子(β)發射。

已知的同核異構體共有25種，質量數介乎84至104。這個質量區間內的同位素中，只有Nb、Nb和Nb不具有同核異構體。最穩定的鈮同核異構體是Nb，半衰期為16.13年;最不穩定的是Nb，半衰期為103納秒。除Nb進行少量電子捕獲之外，所有同核異構體的衰變方式都是同核異構體轉換或β衰變。