בטמפרטורות רגילות, מוטות טנטלום אינם פעילים לתמיסות אלקליות, גז כלור, מי ברום, חומצה גופרתית מדוללת וכימיקלים רבים אחרים. הם מגיבים רק תחת פעולת חומצה הידרופלואורית וחומצה גופרתית מרוכזת חמה. מצבים כאלה נדירים יחסית במתכות.
המאפיינים של הטנטלום הופכים את תחומי היישום שלו לרחבים מאוד. בציוד להכנת חומצות אנאורגניות שונות ניתן להשתמש בטנטלום להחלפת הנירוסטה וניתן להאריך את חיי השירות שלו עשרות מונים בהשוואה לנירוסטה. בנוסף, בתעשיות הכימיות, האלקטרוניקה, החשמל ואחרות, טנטלום יכול להחליף את המשימות שבוצעו בעבר על ידי פלטינה המתכת היקרה, ולהוזיל מאוד את העלות.
בנוסף, טנטלום הוא גם מרכיב חשוב בזיקוק פלדה סופר חזקה, פלדה עמידה בפני קורוזיה וסגסוגות פלדה עמידות חום, והוא יכול לספק חומרים מיוחדים הדרושים לפיתוח טכנולוגיות חלל כגון רקטות, חלליות ומטוסי סילון. סגסוגות לא מגנטיות העשויות מטנטלום וטונגסטן נמצאות בשימוש נרחב בתעשיית החשמל, במיוחד טנטלום קרביד, המורכב מטנטלום ופחמן. יש לו קשיות רבה וניתן להשוות ליהלום גם בתנאים גבוהים.
