Il tantalio è caratterizzato da un'alta densità, un punto di fusione estremamente elevato (3.017°C) e un'eccellente resistenza alla corrosione. Essendo straordinariamente resistente al calore, è classificato come metallo refrattario.
A differenza di altri metalli refrattari come il tungsteno e il molibdeno, la produzione di tantalio prevede spesso operazioni di fusione come per la maggior parte dei metalli e delle leghe industriali, il che produce meno difetti nei materiali. Inoltre, il tantalio ha una buona duttilità e lavorabilità rispetto ad altri metalli refrattari.
Nonostante tutti questi vantaggi del tantalio, tuttavia, le applicazioni sono spesso limitate a parti/componenti di piccole dimensioni a causa del suo costo elevato.