Tântalo é um metal raro, brilhante, azul ou cinza, duro. É dúctil quando puro. Ocorre naturalmente no mineral tantalita, frequentemente encontrado junto com "niôbio", elemento metálico macio e cinza.
Tântalo é altamente imune a ataques químicos a temperaturas abaixo de 150°C. Não é atacado por nenhuma solução ácida exceto ácido fluorídrico, trióxido de enxofre livre e soluções ácidas contendo íons fluoreto.
Em altas temperaturas, tântalo atinge boa capacidade de "gettering". Isso ocorre porque, embora em altas temperaturas o tântalo seja inerte para a maioria dos gases, ele absorve moléculas de hidrogênio várias centenas de vezes seu volume, tornando-se muito mais reativo.
Tântalo forma óxidos pois tem dois estados de oxidação, +5 e +4, respectivamente. Pentóxido de tântalo é o óxido mais estável do metal tântalo com estado de oxidação +5.
Tântalo é hidrolisado por água em condições elevadas de temperatura e pressão, formando um composto químico preto chamado tetracloreto de tântalo.
Tântalo tem número atômico 73. O metal tem ponto de fusão excessivamente alto, superado apenas por rênio e tungstênio.