Zirkonium absorberer lett hydrogen, nitrogen og oksygen, og zirkonium har en sterk affinitet for oksygen, og oppløsning av oksygen i zirkonium ved 1000 grader kan øke volumet betydelig. Overflaten av zirkonium er lett å danne en oksidfilm, som har et blankt utseende, så utseendet ligner på stål. Den er korrosjonsbestandig, men løselig i flussyre og vannvann. Ved høye temperaturer kan den reagere med ikke-metalliske elementer og mange metalliske elementer for å danne faste løsninger. Zirkonium har god plastisitet og er lett å bearbeide til plater, ledninger etc. Zirkonium kan absorbere store mengder oksygen, hydrogen, nitrogen og andre gasser ved oppvarming, og kan brukes som hydrogenlagringsmateriale. Zirkonium har bedre korrosjonsbestandighet enn titan og er nær niob og tantal. Zirkonium og hafnium er to metaller som er kjemisk like og eksisterer sammen og inneholder radioaktive stoffer.