El niobi és molt similar al tàntal i el zirconi en molts aspectes. Reacciona amb fluor a temperatura ambient, clor i hidrogen a 200 graus i nitrogen a 400 graus, i els productes són generalment compostos intersticials no homogenis. El niobi metall s'oxida a l'aire a 200 graus i és resistent als àcids i àcids fosos, com ara l'aigua regia, l'àcid clorhídric, l'àcid sulfúric, l'àcid nítric i l'àcid fosfòric. Tanmateix, l'àcid fluorhídric i una barreja d'àcids fluorhídric i nítric poden atacar el niobi.
Tot i que el niobi pot formar una varietat de compostos en l'estat d'oxidació de +5 a -1, és més freqüent en l'estat d'oxidació +5. Tots els compostos de niobi amb un estat d'oxidació inferior a +5 contenen enllaços niobi-niobi.
Òxids i sulfurs
Els òxids de niobi poden tenir els següents estats d'oxidació: +5 (Nb2O5), +4 (NbO2) i +3 (Nb2O3) i, rarament, +2 (NbO). El pentòxid de niobi és l'òxid de niobi més comú, i la preparació de niobi metàl·lic i tots els compostos de niobi hauria de començar amb ell. Per fer niobat, el pentòxid de niobi es pot dissoldre en una solució d'hidròxid alcalí o fondre en un òxid de metall alcalí. El niobat de liti (LiNbO3) té una estructura cristal·lina metatrigonal de tipus perovskita, mentre que el niobat de lantà conté ions NbO3− aïllats. Altres compostos coneguts inclouen el sulfur de niobi (NbS2), que forma una estructura en capes.
Es pot afegir una fina capa de pentòxid de niobi a la superfície del material mitjançant deposició química de vapor o deposició de capa atòmica, i ambdós mètodes utilitzen el principi que l'etanol de niobi (V) es descompondrà a més de 350 graus.
Halur
El niobi pot formar halogenurs amb estats d'oxidació {{0}} i +4, així com diversos compostos substoquiomètrics. El pentàlid de niobi (NbX5) conté un àtom central de niobi octaèdric. El pentafluorur de niobi (NbF5) és un sòlid blanc amb un punt de fusió de 79,0 graus, mentre que el pentaclorur de niobi (NbCl5) és groc amb un punt de fusió de 203,4 graus. Tots dos es poden hidrolitzar per formar òxids i òxids d'halogenur, com NbOCl3. El pentaclorur de niobi també és un reactiu volàtil que es pot utilitzar en la síntesi de diversos compostos organometàl·lics, inclòs el diclorodiniobè ((C5H5)2NbCl2). Els tetrahalurs de niobi (NbX4) són polímers foscos amb enllaços niobi-niobi, com el tetrafluorur de niobi higroscòpic (NbF4) i el tetraclorur de niobi marró (NbCl4).
Les aninacions d'halogenur de niobi també estan presents perquè els pentahalurs del niobi són tots àcids de Lewis. Un dels més importants és [NbF7], que és un compost intermedi en la separació mineral de niobi i tàntal. Es converteix més fàcilment en oxipentafluorur que el seu homòleg de tàntal. Altres complexos halogenats inclouen [NbCl6]:
Nb2Cl10+ 2Cl→ 2 [NbCl6]
El niobi també forma una varietat de cúmuls d'halogenurs reduïts, com ara [Nb6Cl18].
Nitrurs i carburs
El nitrur de niobi (NbN) es converteix en un superconductor a baixes temperatures i s'utilitza en detectors d'infrarojos. El carbur de niobi principal és NbC, que és extremadament dur i és un material ceràmic refractari que es pot utilitzar com a material de broca d'eina de tall.