Цирконій легко поглинає водень, азот і кисень, а цирконій має сильну спорідненість до кисню, і розчинення кисню в цирконію при 1000 градусах може значно збільшити його об'єм. На поверхні цирконію легко утворюється оксидна плівка, яка має глянцевий вигляд, тому його зовнішній вигляд схожий на сталь. Він стійкий до корозії, але розчинний у фтористоводневій кислоті та царській горілці. При високих температурах він може реагувати з неметалічними елементами та багатьма металевими елементами з утворенням твердих розчинів. Цирконій має добру пластичність і його легко переробляти на пластини, дроти тощо. Цирконій може поглинати велику кількість кисню, водню, азоту та інших газів при нагріванні, і його можна використовувати як матеріал для зберігання водню. Цирконій має кращу стійкість до корозії, ніж титан, і близький до ніобію і танталу. Цирконій і гафній - це два хімічно подібні метали, які співіснують разом і містять радіоактивні речовини.