钽在低于 150℃ 的条件下，是化学性质最稳定的金属之一。与钽能起反应的只有氟、氢氟酸、含氟离子的酸性溶液和三氧化硫。在室温下与浓碱溶液反应，并且溶于熔融碱中。致密的钽在 200℃ 开始轻微氧化，在 280℃ 时明显氧化。钽有多种氧化物，最稳定的是五氧化二钽。钽和氢在 250℃ 以上生成脆性固溶体和金属氢化物。在 800 -1200℃ 的真空下，氢从钽中析出，钽又恢复塑性。钽和氮在 300℃ 左右开始反应生成固溶体和氮化合物；在高于 2000℃ 和高真空下，被吸收的氮又从钽中析出。钽与碳在高于 2800℃ 下以三种物相存在：碳钽固溶体、低价碳化物和高价碳化物。钽在室温下能与氟反应，在高于 250℃ 时能与其他卤素反应，生成卤化物。
钽铌矿中常伴有多种金属，钽冶炼的主要步骤是分解精矿，净化和分离钽、铌，以制取钽、铌的纯化合物，最后制取金属。矿石分解可采用氢氟酸分解法、氢氧化钠熔融法和氯化法等。钽铌分离可采用溶剂萃取法（常用的萃取剂为甲基异丁酮、磷酸三丁酯、仲辛醇和乙酰胺等）、分步结晶法和离子交换法。
钽在酸性电解液中形成稳定的阳极氧化膜，用钽制成的电解电容器，具有容量大，体积小和可靠性好等优点，制电容器是钽的最重要用途， 70 年代末的用量占钽总用量 2/3 以上。钽也是制作电子发射管、高功率电子管零件的材料。钽制的抗腐蚀设备可用于生产强酸、溴 、氨等化学工业。金属钽可作收音机发动机的燃烧室的结构材料。钽钨、钽钨铪、钽铪合金用作火箭、导弹和喷气发动机的耐热高强材料及控制和调节装备的零件等。钽易加工成形，在高温真空炉中作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。钽可作骨科和外科手术材料。碳化钽用于制造硬质合金。钽的硼化物、硅化物和氮化物及其合金用作原子能工业中的释热元件和液态金属包套材料。氧化钽用于制造高级光学玻璃和催化剂。
