Il tantalio può essere utilizzato come condensatori elettrolitici solidi di grande capacità, dimensioni ridotte e prestazioni stabili, utilizzati in radar, missili, aerei supersonici e computer elettronici. Il tantalio può anche essere utilizzato per produrre scambiatori di calore, riscaldatori, concentratori e serbatoi di reattori, torri, tubi e valvole petrolchimici. Il tantalio viene utilizzato anche come materiale per tubi a emissione di elettroni e parti di tubi elettronici ad alta potenza.
Le leghe di tantalio possono essere utilizzate come camere di combustione di aerei supersonici e materiali resistenti al calore e ad alta resistenza. Gli ugelli missilistici in lega di tantalio-tungsteno hanno ancora una resistenza di 8 kg/mm2 a 1650 gradi. Il carburo di tantalio può essere utilizzato da solo o insieme ad altri carburi come rivestimento per stampi di forgiatura, utensili da taglio, pale di turbine di motori a reazione, valvole e ugelli di razzi. Il carburo di tantalio è duro come il diamante ed è ampiamente utilizzato nella produzione di carburo cementato. Il tantalio ha anche proprietà di stabilità e guarigione con i tessuti umani e può essere utilizzato come materiali di riparazione chirurgica e ossa artificiali. Può anche essere utilizzato come placche ossee, viti, forcine e aghi da sutura.
