מאפיינים פיזיים של ניוביום

ניוביום היא מתכת לבנה-אפורה עם נקודת התכה של 2468 מעלות, נקודת רתיחה של 4742 מעלות וצפיפות של 8.57 גרם/סמ"ק. ניוביום היא מתכת אפורה מבריקה שהיא פרמגנטית, ומתכת ניוביום בטוהר גבוה היא מתכת מאוד אך מתקשה עם תכולת טומאה עולה. סידור האלקטרונים החיצוני ביותר שלו שונה מאוד מזה של שאר היסודות מקבוצת 5. אותה תופעה מתרחשת ליסודות רותניום (44), רודיום (45) ופלדיום (46), המגיעים לפניו ואחריו.

ניוביום מציג תכונות מוליך-על בטמפרטורות נמוכות. בכוח לחץ אטמוספרי סטנדרטי, לניוביום יש טמפרטורת מעבר קריטית מוליך-על של 9.25 K, שהיא הגבוהה ביותר מכל המתכות בעלות תכונות מוליכות-על. [5] עומק החדירה המגנטי שלו הוא גם הגבוה ביותר מכל היסודות. ניוביום הוא אחד משלושת המוליכים המונוטומיים מסוג II, השניים האחרים הם ונדיום וטכנציום. הטוהר של מתכת הניוביום משפיע מאוד על תכונות המוליכות העל שלה.
לניוביום יש חתך לכידה נמוך מאוד עבור נויטרונים תרמיים, מה שהופך אותו לשימושי למדי בתעשיית הגרעין.