Cirkonis lengvai sugeria vandenilį, azotą ir deguonį, o cirkonis turi didelį afinitetą deguoniui, o deguonies ištirpimas cirkonyje 1000 laipsnių temperatūroje gali žymiai padidinti jo tūrį. Cirkonio paviršiuje lengva suformuoti oksidinę plėvelę, kuri atrodo blizgi, todėl išvaizda panaši į plieno. Jis yra atsparus korozijai, bet tirpsta vandenilio fluorido rūgštyje ir Aqua Regia. Esant aukštai temperatūrai, jis gali reaguoti su nemetaliniais elementais ir daugeliu metalinių elementų, sudarydamas kietus tirpalus. Cirkonis pasižymi geru plastiškumu ir jį lengva apdirbti į plokštes, laidus ir kt. Kaitinamas cirkonis gali sugerti didelį kiekį deguonies, vandenilio, azoto ir kitų dujų, todėl gali būti naudojamas kaip vandenilio kaupimo medžiaga. Cirkonis turi didesnį atsparumą korozijai nei titanas ir yra artimas niobui ir tantalui. Cirkonis ir hafnis yra du metalai, kurie yra chemiškai panašūs, kartu egzistuoja ir juose yra radioaktyvių medžiagų.