Zirkonium kan worden gebruikt als additief voor deoxidatie en ontzwaveling van hoogwaardig staal, maar is ook een bestanddeel van pantserstaal, kanonnenstaal, roestvrij staal en hittebestendig staal.
Zirkonium is een belangrijk legeringselement in magnesiumlegeringen, dat de treksterkte en verwerkingsprestaties van magnesiumlegeringen kan verbeteren. Zirkonium is ook een modificator voor aluminium-magnesiumlegeringen en kan de korrels verfijnen.
Zirkoniumdioxide en zirkoon zijn de meest waardevolle verbindingen onder de vuurvaste materialen. Zirkoniumdioxide is het belangrijkste materiaal van nieuwe keramiek en kan niet worden gebruikt als verwarmingsmateriaal dat bestand is tegen oxidatie bij hoge temperaturen. Zirkoniumdioxide kan worden gebruikt als additief in zuurbestendig email en glas en kan de elasticiteit, chemische stabiliteit en hittebestendigheid van glas aanzienlijk verbeteren. Zirkoon heeft sterke lichtreflectie-eigenschappen en goede thermische stabiliteit en kan worden gebruikt als zonnebrandmiddel in keramiek en glas.
Zirkonium kan bij verhitting een grote hoeveelheid zuurstof, waterstof, ammoniak en andere gassen absorberen en is een ideale gasvanger. Zirkoniumpoeder wordt bijvoorbeeld gebruikt als ontgassingsmiddel in elektronenbuizen, en zirkoniumdraad en zirkoniumplaten worden gebruikt als roosterbeugels en anodebeugels.
Als flitspoeder kan ijzerpoeder gemengd met zirkoniumnitraat worden gebruikt. Zirkoniummetaal wordt vrijwel uitsluitend gebruikt als bekleding voor uraniumsplijtstofelementen in kernreactoren. Het wordt ook gebruikt voor het maken van fotografische flitslampen, maar ook voor corrosiebestendige containers en pijpen, vooral zoutzuur en zwavelzuur. Zirkoniumchemicaliën kunnen worden gebruikt als verknopingsmiddelen voor polymeren.
