Zirkoniumia voidaan käyttää lisäaineena korkealaatuisen teräksen hapettumisen ja rikinpoistoon, ja se on myös panssariteräksen, kanuunateräksen, ruostumattoman teräksen ja lämmönkestävän teräksen komponentti.
Zirkonium on tärkeä seosalkuaine magnesiumseoksissa, mikä voi parantaa magnesiumseosten vetolujuutta ja käsittelykykyä. Zirkonium on myös alumiini-magnesiumseosten modifiointiaine ja voi jalostaa rakeita.
Zirkoniumdioksidi ja zirkon ovat arvokkaimpia yhdisteitä tulenkestävästä materiaalista. Zirkoniumdioksidi on uuden keramiikan päämateriaali, eikä sitä voida käyttää lämmitysmateriaalina, joka kestää korkeita lämpötiloja. Zirkoniumdioksidia voidaan käyttää lisäaineena haponkestävässä emalissa ja lasissa, ja se voi parantaa merkittävästi lasin elastisuutta, kemiallista stabiilisuutta ja lämmönkestävyyttä. Zirkonilla on vahvat valonheijastusominaisuudet ja hyvä lämmönkestävyys, ja sitä voidaan käyttää aurinkosuoja-aineena keramiikassa ja lasissa.
Zirkonium voi absorboida suuren määrän happea, vetyä, ammoniakkia ja muita kaasuja kuumennettaessa, ja se on ihanteellinen sitoja. Esimerkiksi zirkoniumjauhetta käytetään kaasunpoistoaineena elektroniputkissa, ja zirkoniumlankaa ja zirkoniumlevyjä käytetään ristikon kannakkeina ja anodikannattimina.
Zirkoniumnitraatin kanssa sekoitettua rautajauhetta voidaan käyttää flash-jauheena. Zirkoniummetallia käytetään lähes yksinomaan ydinreaktorien uraanipolttoaine-elementtien päällysteenä. Siitä valmistetaan myös valokuvaussalamalamppuja sekä korroosionkestäviä säiliöitä ja putkia, erityisesti kloorivetyhappoa ja rikkihappoa. Zirkoniumkemikaaleja voidaan käyttää polymeerien silloitusaineina.
