Il tantalio ha molteplici applicazioni:

In forma di polvere metallica, è impiegato nella produzione di componenti elettronici, soprattutto condensatori al tantalio, di dimensioni molto ridotte in rapporto alla loro capacità. Questi vengono impiegati in quasi tutti i dispositivi elettronici portatili e nell’elettronica per l’automobile. Poiché il tantalio non è tossico e non reagisce con i tessuti o i fluidi del corpo, viene utilizzato per la produzione di impianti e strumenti ad uso medicale. Nell’industria chimica, il tantalio viene utilizzato per la sua resistenza alla corrosione, per temperature al di sotto dei 150 °C lo si può considerare del tutto immune agli attacchi chimici, perfino a sostanze estremamente aggressive come l’acqua regia, e può essere intaccato soltanto dall’acido fluoridrico, da soluzioni acide contenenti lo ione fluoruro e da triossido di zolfo libero. Il tantalio ha un punto di fusione molto alto, superato soltanto dal tungsteno e dal renio (punto di fusione 3 290 K, punto di ebollizione 5 731 K). Viene utilizzato come materiale di rivestimento per recipienti di reazione per scambiatori di calore e pompe. Altri usi sono attrezzature di laboratorio, filiere e catodi di tubi elettronici.