Línulegi stækkunarstuðull tantals er 6,5×10-6K-1 á milli 0 og 100 gráður, mikilvæga hitastig ofurleiðandi breytinga er 4,38K og þversnið frumeinda frásog varma nifteinda er 21,3 jen.
Tantal er einn af efnafræðilega stöðugustu málmunum undir 150 gráðum. Það eina sem getur brugðist við tantal eru flúor, flúorsýra, súr lausnir sem innihalda flúorjónir og brennisteinsþríoxíð. Hvarfast við óblandaða basalausn við stofuhita og leysist upp í bráðnu basa. Þétt tantal byrjar að oxast lítillega við 200 gráður og verður verulega oxað við 280 gráður.
Tantal hefur margs konar oxíð, það stöðugasta er tantalpentoxíð (Ta2O5). Tantal og vetni mynda brothættar fastar lausnir og málmhýdríð yfir 250 gráður, svo sem: Ta2H, TaH, TaH2, TaH3. Í lofttæmi á bilinu 800 til 1200 gráður fellur vetni úr tantal og tantal fer aftur í mýkt. Tantal og köfnunarefni byrja að hvarfast við um 300 gráður til að mynda fastar lausnir og köfnunarefnissambönd; við hitastig yfir 2000 gráður og undir miklu lofttæmi, fellur frásogað köfnunarefni úr tantal. Tantal og kolefni eru til í þremur áföngum yfir 2800 gráður: kolefni-tantal fast lausn, lággild karbíð og hágild karbíð. Tantal getur hvarfast við flúor við stofuhita og getur hvarfast við önnur halógen yfir 250 gráður til að mynda halíð.
