白色棱柱状晶体。有吸湿性。遇水分解，逸出氟化氢气体，先生成氟氧铌酸(H2NbOF5)，再一步水解生成五氧化二铌水合物胶状沉淀。稍溶于硫酸、二硫化碳和氯仿，溶于乙醇。化学性质不太稳定。和氢作用还原成低价氟化物。与铜、银、锌、强还原剂作用生成金属铌。由铌与氟作用或五氯化铌与无水氟化氢液体冷冻后分级蒸馏而得。用作制取金属铌的原料。
如果将金属铌溶于浓硝酸和氢氟酸的混合酸（或浓氢氟酸），蒸干溶液并灼烧残渣可得到一氟二氧化铌（NbO2F），因此不常用该法制备五氟化铌。
五氟化铌也可由氟气、氟化锌、无水氟化氢与五氯化铌反应制得。氟配合物热分解法也经常被使用。
五氟化铌吸水性很强，在空气中就会潮解，但速率较慢不冒烟。因此不可能在水溶液中制得五氟化铌。五氟化铌气态时为三角双锥形分子，液态时为双聚体，固态时为四聚体。固态五氟化铌是由四个[NbF6]八面体组成的，铌不仅与五个氟原子成键，还互相通过金属-金属键形成四边形的骨架。液态五氟化铌还会发生自耦电离。
五氟化铌是强路易斯酸，可溶于水和酸。溶解的过程还伴随着水解，产生氟氧化铌和氢氟酸。与碱溶液反应产生组成不定的水合五氧化二铌沉淀。
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