Zirconium có bốn electron hóa trị, với hai ở mức 4d và hai ở mức 5. Điều này cho phép nó kết hợp với các nguyên tố và ion khác ở các cấu hình khác nhau. Nó có điện tích hóa trị +2, +3 và +4.
Điện tích hóa trị phổ biến nhất của zirconi là +4. Giống như nhôm, zirconium tạo thành một oxit bảo vệ trong không khí. Nếu zirconium được đánh lửa, nó sẽ cháy trong không khí. OSHA giới hạn mức độ tiếp xúc của công nhân với zirconium ở mức 5 miligam trên mét khối không khí do khả năng hấp thụ vào cơ thể qua đường hô hấp, da hoặc mắt. Zirconium phổ biến trong việc xây dựng các lò phản ứng hạt nhân, vì nó không dễ dàng hấp thụ neutron. Nó cũng rất quan trọng đối với các bộ chuyển đổi xúc tác trên ô tô.