นิโอเบียมเทลลูไรด์ถูกใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงเนื่องจากโครงสร้างแบบชั้นและคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่เป็นเอกลักษณ์ ทำหน้าที่เป็นวัสดุในการวิจัยเซมิคอนดักเตอร์สองมิติ โดยเฉพาะในการพัฒนาทรานซิสเตอร์ประสิทธิภาพสูงและอิเล็กทรอนิกส์ยืดหยุ่น แสดงศักยภาพในคอมพิวเตอร์ควอนตัมและสปินทรอนิกส์เนื่องจากพฤติกรรมของตัวนำยอด (topological insulator) ซึ่งช่วยให้เกิดการขนส่งอิเล็กตรอนแบบไร้การสูญเสียบนพื้นผิว ในขณะที่เป็นตัวนำยอดในส่วนหลัก นอกจากนี้ยังถูกศึกษาสำหรับใช้ในระบบกักเก็บพลังงานและเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าบางชนิด