Zirconiul are patru electroni de valanță, cu doi la nivelul 4 și doi la nivelul 5s. Acest lucru îi permite să se combine cu alte elemente și ioni în diferite configurații. Are taxe de valență de +2, +3 și +4.
Cea mai comună încărcătură de zirconiu este +4. Ca și aluminiul, zirconiul formează un oxid de protecție în aer. Dacă zirconiul este aprins, acesta arde în aer. OSHA limitează expunerea lucrătorilor la zirconiu la 5 miligrame pe metru cub de aer datorită potențialului său de absorbție în organism prin inhalare, piele sau ochi. Zirconiul este obișnuit în construirea reactoarelor nucleare, deoarece nu absorb ușor neutronii. Este, de asemenea, important pentru convertizoarele catalitice gasite pe automobile.
