Niobi rất giống với tantalum và zirconium ở nhiều điểm. Nó phản ứng với flo ở nhiệt độ phòng, clo và hydro ở 200 độ, và nitơ ở 400 độ, và các sản phẩm thường là các hợp chất không đồng nhất xen kẽ. Kim loại Niobi bị oxy hóa trong không khí ở 200 độ và có khả năng chống lại kiềm nóng chảy và axit, bao gồm nước cường toan, axit clohydric, axit sunfuric, axit nitric và axit photphoric. Tuy nhiên, axit flohydric và hỗn hợp axit flohydric và axit nitric có thể tấn công niobi.
Mặc dù niobi có thể tạo thành nhiều hợp chất ở trạng thái oxy hóa từ +5 đến -1, nhưng thường là ở trạng thái oxy hóa +5. Các hợp chất niobi có trạng thái oxy hóa dưới +5 đều chứa liên kết niobi-niobi.
Oxit và sunfua
Niobi oxit có thể có các trạng thái oxy hóa sau: +5 (Nb2O5), +4 (NbO2) và +3 (Nb2O3) và hiếm khi là +2 (NbO). Niobi pentoxit là oxit niobi phổ biến nhất và việc điều chế kim loại niobi và tất cả các hợp chất niobi nên bắt đầu từ nó. Để tạo ra niobat, niobat có thể được hòa tan trong dung dịch hydroxit kiềm hoặc nóng chảy trong oxit kim loại kiềm. Liti niobat (LiNbO3) có cấu trúc tinh thể metatrigonal kiểu perovskite, trong khi lanthanum niobat chứa các ion NbO3− riêng biệt. Các hợp chất đã biết khác bao gồm niobi sulfide (NbS2), tạo thành cấu trúc phân lớp.
Có thể thêm một lớp mỏng niobi pentoxit vào bề mặt vật liệu bằng phương pháp lắng đọng hơi hóa học hoặc lắng đọng lớp nguyên tử, và cả hai phương pháp đều sử dụng nguyên lý rằng niobi (V) etanol sẽ phân hủy ở nhiệt độ hơn 350 độ.
Halogen
Niobi có thể tạo thành các halogenua với trạng thái oxy hóa {{0}} và +4, cũng như nhiều hợp chất dưới thành phần hóa học khác nhau. Niobi penthalide (NbX5) chứa một nguyên tử trung tâm niobi bát diện. Niobi pentafluoride (NbF5) là chất rắn màu trắng có điểm nóng chảy là 79,0 độ, trong khi niobi pentachloride (NbCl5) có màu vàng với điểm nóng chảy là 203,4 độ. Cả hai đều có thể thủy phân để tạo thành oxit và oxit halide, chẳng hạn như NbOCl3. Niobi pentachloride cũng là một thuốc thử dễ bay hơi có thể được sử dụng trong quá trình tổng hợp nhiều hợp chất organometallic khác nhau, bao gồm dichlorodiniobene ((C5H5)2NbCl2). Niobi tetrahalide (NbX4) là các polyme tối màu có liên kết niobi-niobi, chẳng hạn như niobi tetrafluoride đen, hút ẩm (NbF4) và niobi tetrachloride nâu (NbCl4).
Anination niobi halide cũng có mặt vì pentahalide của niobi đều là axit Lewis. Một trong những axit quan trọng nhất là [NbF7], đây là hợp chất trung gian trong quá trình tách khoáng chất của niobi và tantalum. Nó dễ chuyển đổi thành oxypentafluoride hơn so với hợp chất tantalum tương ứng. Các hợp chất halogen hóa khác bao gồm [NbCl6]:
Nb2Cl10+ 2Cl→ 2 [NbCl6]
Niobi cũng tạo thành nhiều cụm halide khử khác nhau, chẳng hạn như [Nb6Cl18].
Nitrua và cacbua
Niobi nitride (NbN) chuyển thành chất siêu dẫn ở nhiệt độ thấp và được sử dụng trong máy dò hồng ngoại. Niobi carbide chính là NbC, cực kỳ cứng và là vật liệu gốm chịu lửa có thể được sử dụng làm vật liệu mũi cắt.