זירקוניום הוא יסוד כימי עם הסמל Zr ומספר אטומי של 40. צורתו היסודית היא מתכת בנקודת התכה גבוהה ונראית אפורה בהירה. זירקוניום נוטה ליצור סרט תחמוצת על פני השטח שלו, בעל מראה מבריק הדומה לפלדה. יש לו עמידות בפני קורוזיה והוא מסיס בחומצה הידרופלואורית ובאקווה רג'יה. בטמפרטורות גבוהות, הוא יכול להגיב עם אלמנטים לא מתכתיים ועם אלמנטים מתכתיים רבים כדי ליצור פתרונות מוצקים.

זירקוניום סופג בקלות מימן, חנקן וחמצן; לזרקוניום יש זיקה חזקה לחמצן, וחמצן המומס בזירקוניום ב-1000 מעלות צלזיוס יכול להגדיל משמעותית את נפחו. זירקוניום נוטה ליצור סרט תחמוצת על פני השטח שלו, בעל מראה מבריק הדומה לפלדה. בעל עמידות בפני קורוזיה, אך מסיס בחומצה הידרופלואורית ובאקווה רג'יה. בטמפרטורות גבוהות, הוא יכול להגיב עם אלמנטים לא מתכתיים ועם אלמנטים מתכתיים רבים כדי ליצור פתרונות מוצקים. לזרקוניום יש פלסטיות טובה והוא קל לעיבוד לצלחות, חוטים וכו'. זירקוניום יכול לספוג כמות גדולה של גזים כמו חמצן, מימן וחנקן בחימום, ויכול לשמש כחומר לאחסון מימן. לזירקוניום עמידות בפני קורוזיה טובה יותר מטיטניום, ומתקרבת לניוביום ולטנטלום. זירקוניום והפניום הן שתי מתכות בעלות תכונות כימיות דומות, המתקיימות יחד ומכילות חומרים רדיואקטיביים.

זירקוניום הוא מתכת נדירה עם עמידות בפני קורוזיה מדהימה, נקודת התכה גבוהה במיוחד, קשיות וחוזק גבוהים במיוחד, ונמצאת בשימוש נרחב בתעופה וחלל, צבאית, תגובות גרעיניות ושדות אנרגיה אטומית. מוצרי הטיטניום העמידים בפני קורוזיה ועמידים מאוד בשימוש ב-Shenzhou VI הם בעלי עמידות בפני קורוזיה נמוכה בהרבה מזו של זירקוניום, עם נקודת התכה של כ-1600 מעלות. לזירקוניום יש נקודת התכה של מעל 1800 מעלות, ולזירקוניה יש נקודת התכה של מעל 2700 מעלות. לכן, לזירקוניום, כחומר תעופה וחלל, יש ביצועים מעולים מאוד בכל ההיבטים בהשוואה לטיטניום.