Niob är väldigt lik tantal och zirkonium på många sätt. Det reagerar med fluor vid rumstemperatur, klor och väte vid 200 grader och kväve vid 400 grader, och produkterna är i allmänhet interstitiellt inhomogena föreningar. Niobmetall oxiderar i luften vid 200 grader och är resistent mot smälta alkalier och syror, inklusive regenvatten, saltsyra, svavelsyra, salpetersyra och fosforsyra. Fluorvätesyra och en blandning av fluorvätesyra och salpetersyra kan dock angripa niob.
Även om niob kan bilda en mängd olika föreningar i oxidationstillståndet +5 till −1, är det oftast i oxidationstillståndet +5. Niobföreningar med ett oxidationstillstånd under +5 innehåller alla niob-niobbindningar.
Oxider och sulfider
Nioboxider kan ha följande oxidationstillstånd: +5 (Nb2O5), +4 (NbO2) och +3 (Nb2O3) och, sällan, +2 (NbO). Niobpentoxid är den vanligaste nioboxiden, och framställningen av niobmetall och alla niobföreningar bör börja med den. För att göra niobat kan niobpentoxid lösas i en alkalisk hydroxidlösning eller smältas i en alkalimetalloxid. Litiumniobat (LiNbO3) har en metatrigonal kristallstruktur av perovskittyp, medan lantanniobat innehåller isolerade NbO3−joner. Andra kända föreningar inkluderar niobsulfid (NbS2), som bildar en skiktad struktur.
Ett tunt skikt av niobpentoxid kan läggas till ytan av materialet genom kemisk ångavsättning eller atomskiktsavsättning, och båda metoderna använder principen att niob (V) etanol kommer att sönderdelas vid mer än 350 grader.
Halid
Niob kan bilda halogenider med {{0}} och +4 oxidationstillstånd, såväl som olika substökiometriska föreningar. Niobpentalid (NbX5) innehåller en oktaedrisk central niobatom. Niobpentafluorid (NbF5) är ett vitt fast ämne med en smältpunkt på 79,0 grader, medan niobpentaklorid (NbCl5) är gult med en smältpunkt på 203,4 grader. Båda kan hydrolyseras för att bilda oxider och halogenidoxider, såsom NbOCl3. Niobpentaklorid är också ett flyktigt reagens som kan användas vid syntes av olika organometalliska föreningar, inklusive diklordinioben ((C5H5)2NbCl2). Niobtetrahalider (NbX4) är mörka polymerer med niob-niobbindningar, såsom svart, hygroskopisk niobtetrafluorid (NbF4) och brun niobtetraklorid (NbCl4).
Niobhalogenider är också närvarande eftersom pentahalogeniderna av niob alla är Lewis-syror. En av de viktigaste är [NbF7], som är en intermediär förening i mineralseparationen av niob och tantal. Det omvandlas lättare till oxipentafluorid än dess tantalmotsvarighet. Andra halogenerade komplex inkluderar [NbCl6]:
Nb2Cl10+ 2Cl→ 2 [NbCl6]
Niob bildar också en mängd reducerade halogenidkluster, såsom [Nb6Cl18].
Nitrider och karbider
Niobiumnitrid (NbN) förvandlas till en supraledare vid låga temperaturer och används i infraröda detektorer. Den huvudsakliga niobkarbiden är NbC, som är extremt hårt och är ett eldfast keramiskt material som kan användas som ett skärverktygsbitsmaterial.