L'application principale de ce produit est son utilisation directe comme précurseur de MCV ultrapure.
La production de microprocesseurs et de puces mémoire nécessite des précurseurs de MCV spéciaux à base de pentachlorure de niobium "la plus élevée de pureté".
Les lampes halogènes à économie d'énergie comportent une couche de chaleur reflétant la chaleur en pentachlorure de niobium.
Dans la production de condensateurs en céramique multicouche (MLCC), le pentachlorure de niobium soutient l'optimisation de la conception de la poudre.
Le processus sol-gel utilisé à cet effet est également appliqué dans la production de revêtements optiques chimiquement résistants.
Le pentachlorure de niobium est utilisé dans les applications catalytiques.