Ennek a terméknek a fő alkalmazása az ultratiszta CVD prekurzorként való közvetlen felhasználása.
A mikroprocesszorok és memóriachipek gyártásához speciális, nióbium-pentakloridból készült, „legnagyobb tisztaságú” CVD-prekurzorokra van szükség.
Az energiatakarékos halogén lámpák nióbium-pentakloridból készült hővisszaverő réteggel rendelkeznek.
A többrétegű kerámiakondenzátorok (MLCC) gyártása során a nióbium-pentaklorid támogatja a portervezés optimalizálását.
Az erre a célra alkalmazott szol-gél eljárást vegyileg ellenálló optikai bevonatok gyártásánál is alkalmazzák.
A nióbium-pentakloridot katalitikus alkalmazásokban használják.