Niob er veldig lik tantal og zirkonium på mange måter. Det reagerer med fluor ved romtemperatur, klor og hydrogen ved 200 grader, og nitrogen ved 400 grader, og produktene er vanligvis interstitielle inhomogene forbindelser. Niobmetall oksiderer i luft ved 200 grader og er motstandsdyktig mot smeltede alkalier og syrer, inkludert vannvann, saltsyre, svovelsyre, salpetersyre og fosforsyre. Imidlertid kan flussyre og en blanding av flussyre og salpetersyre angripe niob.
Selv om niob kan danne en rekke forbindelser i oksidasjonstilstanden +5 til −1, er det oftest i oksidasjonstilstanden +5. Niobforbindelser med en oksidasjonstilstand under +5 inneholder alle niob-niobbindinger.
Oksider og sulfider
Nioboksider kan ha følgende oksidasjonstilstander: +5 (Nb2O5), +4 (NbO2) og +3 (Nb2O3) og, sjelden, +2 (NbO). Niobpentoksid er det vanligste nioboksidet, og fremstillingen av niobmetall og alle niobforbindelser bør starte med det. For å lage niobat kan niobpentoksid løses i en alkalisk hydroksydløsning, eller smeltes i et alkalimetalloksid. Litiumniobat (LiNbO3) har en metatrigonal krystallstruktur av perovskitt-typen, mens lantanniobat inneholder isolerte NbO3−ioner. Andre kjente forbindelser inkluderer niobsulfid (NbS2), som danner en lagdelt struktur.
Et tynt lag med niobpentoksid kan legges til overflaten av materialet ved kjemisk dampavsetning eller atomlagavsetning, og begge metodene bruker prinsippet om at niob (V) etanol vil dekomponere ved mer enn 350 grader.
Halogenid
Niob kan danne halogenider med {{0}} og +4 oksidasjonstilstander, samt ulike substøkiometriske forbindelser. Niobpenthalid (NbX5) inneholder et oktaedrisk niob sentralatom. Niobpentafluorid (NbF5) er et hvitt fast stoff med et smeltepunkt på 79,0 grader, mens niobiumpentaklorid (NbCl5) er gult med et smeltepunkt på 203,4 grader. Begge kan hydrolyseres for å danne oksider og halogenidoksider, slik som NbOCl3. Niobpentaklorid er også et flyktig reagens som kan brukes i syntesen av forskjellige organometalliske forbindelser, inkludert diklordinioben ((C5H5)2NbCl2). Niobtetrahalogenider (NbX4) er mørke polymerer med niob-niobbindinger, som svart, hygroskopisk niobtetrafluorid (NbF4) og brunt niobtetraklorid (NbCl4).
Niobhalogenider er også tilstede fordi pentahalogenidene av niob alle er Lewis-syrer. En av de viktigste er [NbF7], som er en mellomforbindelse i mineralseparasjonen av niob og tantal. Det omdannes lettere til oksypentafluorid enn tantalmotstykket. Andre halogenerte komplekser inkluderer [NbCl6]:
Nb2Cl10+ 2Cl→ 2 [NbCl6]
Niob danner også en rekke reduserte halogenidklynger, for eksempel [Nb6Cl18].
Nitrider og karbider
Niobiumnitrid (NbN) blir til en superleder ved lave temperaturer og brukes i infrarøde detektorer. Det viktigste niobkarbidet er NbC, som er ekstremt hardt og er et ildfast keramisk materiale som kan brukes som et skjæreverktøy.