Zirkonium har ett litet termiskt neutroninfångningstvärsnitt och enastående nukleära egenskaper. Det är ett oumbärligt material för utvecklingen av atomenergiindustrin och kan användas som ett reaktorkärnstrukturmaterial. Zirkoniumpulver är lätt att bränna i luften och kan användas för att detonera detonatorer och rökfritt krut. Zirkonium kan användas som tillsats för deoxidation och avsvavling av högkvalitativt stål. Det är också en komponent av pansarstål, stål för kanon, rostfritt stål och värmebeständigt stål. Zirkonium är ett viktigt legeringselement i magnesiumlegeringar, vilket kan förbättra magnesiumets draghållfasthet och bearbetningsegenskaper. Zirkonium är också en modifierare av aluminium-magnesiumlegeringar som förädlar korn. Zirkoniumdioxid och zirkon är de mest värdefulla föreningarna i eldfasta material. Zirkoniumdioxid är huvudmaterialet i ny keramik och kan inte användas som uppvärmningsmaterial för högtemperaturoxidation. Zirkoniumdioxid kan användas som tillsats för syrafast emalj och glas, vilket avsevärt kan förbättra glasets elasticitet, kemiska stabilitet och värmebeständighet. Zirkon har starka ljusreflekterande egenskaper och god termisk stabilitet och kan användas som opacifierare i keramik och glas. Zirkonium kan absorbera en stor mängd gaser som syre, väte och ammoniak vid upphettning. Det är en idealisk getter. Till exempel används zirkoniumpulver som en avluftare i elektronröret, och zirkoniumtrådszirkoniumskiva används som ett gallerstöd och ett anodstöd.