Αρκετοί τύποι κραμάτων μετάλλου βαναδίου παράγονται βιομηχανικά για μια σειρά από διαφορετικές εφαρμογές. Το βανάδιο συνήθως κραματώνεται με σίδηρο σε διάφορα κράματα χάλυβα, αλλά είναι επίσης κράμα με υλικά όπως το τιτάνιο και το γάλλιο. Το μέταλλο βανάδιο χρησιμοποιείται για την υψηλή αντοχή του και την ικανότητά του να διατηρεί αυτή την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Ορισμένα κράματα βαναδίου έχουν επίσης άλλες χρήσιμες ιδιότητες, όπως υπεραγωγιμότητα και αντοχή στη διάβρωση.
Το βανάδιο είναι ένα ασημί-γκρι μέταλλο. Είναι το στοιχείο 23 του περιοδικού πίνακα και η πιο συνηθισμένη του μορφή έχει ατομικό βάρος 50.9. Είναι μαλακό και όλκιμο, με σημείο τήξης 3470°F (1910°C ή 2183°K). Δεν βρίσκεται ποτέ σε καθαρή κατάσταση στη φύση και εξάγεται για ανθρώπινη χρήση από ορυκτά όπως ο βαναδινίτης, ο μαγνητίτης και ο καροτίτης, συνήθως με τη μορφή οξειδίου του βαναδίου (V205), που ονομάζεται επίσης πεντοξείδιο του βαναδίου. Έχει δύο φυσικά ισότοπα, με τη συντριπτική πλειοψηφία του βαναδίου σε μορφή βαναδίου-51, που είναι σταθερό, και ένα μικρό ποσοστό με τη μορφή του ραδιενεργού ισοτόπου βαναδίου-50.
Ένα κράμα σιδήρου-βαναδίου που κατασκευάζεται από τουλάχιστον 35 τοις εκατό βανάδιο ονομάζεται φερροβανάδιο. Το φερροβανάδιο χρησιμοποιείται στην παραγωγή χάλυβα από βανάδιο και σίδηρο, η κύρια χρήση του μετάλλου βαναδίου. Αυτά τα κράματα χάλυβα περιλαμβάνουν μερικές φορές και άλλα κράματα μετάλλων, όπως το νικέλιο, το αλουμίνιο και το χρώμιο.
Το βανάδιο δίνει στον χάλυβα μεγαλύτερη αντοχή και καλύτερη απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι χάλυβες βαναδίου υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα έχουν πολύ μικρές ποσότητες βαναδίου, περίπου 0.15 τοις εκατό έως 0.25 τοις εκατό. Οι χάλυβες εργαλείων υψηλής ταχύτητας μπορούν να έχουν πολύ υψηλότερη περιεκτικότητα σε μέταλλο βαναδίου, έως και 14.5 τοις εκατό. Τα κράματα χάλυβα που περιέχουν βανάδιο χρησιμοποιούνται συχνά σε εφαρμογές που απαιτούν αντοχή και αντοχή στη θερμότητα, όπως εργαλεία κοπής και εξαρτήματα κινητήρα.
Το βανάδιο χρησιμοποιείται επίσης σε κράματα τιτανίου, συνήθως σε συνδυασμό με το μεταλλικό αλουμίνιο. Αυτά τα κράματα, τα οποία είναι συνήθως περίπου 4 τοις εκατό βανάδιο, είναι δαπανηρά, αλλά μπορούν να έχουν εξαιρετική αντοχή και σκληρότητα που διατηρείται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Είναι επίσης ελαφριά και ανθεκτικά στη διάβρωση. Τα κράματα τιτανίου που περιέχουν βανάδιο χρησιμοποιούνται συνήθως για αεροδιαστημικές και στρατιωτικές εφαρμογές που απαιτούν υψηλή αντοχή στη θερμότητα, όπως σε κινητήρες και στροβίλους και σε κινητήρες αυτοκινήτων υψηλής απόδοσης. Έχουν επίσης υψηλή βιοσυμβατότητα, που σημαίνει ότι δεν έχουν τοξικές επιδράσεις στον ζωντανό ιστό ή προκαλούν βλαβερές αποκρίσεις του ανοσοποιητικού συστήματος, και έτσι χρησιμοποιούνται συχνά σε εμφυτευμένες ιατρικές συσκευές.
Το βανάδιο σε κράμα με γάλλιο είναι ένα υπεραγώγιμο κράμα που χρησιμοποιείται σε υπεραγώγιμους μαγνήτες. Ένας υπεραγωγός είναι ένα υλικό που άγει ηλεκτρισμό χωρίς ηλεκτρική αντίσταση σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Το βανάδιο-γάλλιο γίνεται υπεραγώγιμο σε θερμοκρασία μόνο 14.2° Kelvin πάνω από το απόλυτο μηδέν (-434.1°F, ή -258.9°C). Τα κράματα βαναδίου-γαλλίου μπορούν επίσης να περιέχουν μικρές ποσότητες άλλων στοιχείων όπως νιόβιο, κασσίτερο ή πλατίνα.