Hafnij je 72. element v periodnem sistemu, kemično izjemno podoben cirkoniju. Od vseh elementov sta hafnij in cirkonij med najtežje ločljivimi, čeprav je gostota hafnija približno dvakrat večja od gostote cirkonija. Hafnij je redka, srebrna, nodularna, proti koroziji odporna kovina, ki po teži predstavlja le 0.00058 % zgornje zemeljske skorje.
Hafnij je med kemiki in fiziki dobro znan iz več razlogov. Ena je zaradi lastnosti, ki absorbirajo nevtrone. Hafnij se uporablja za izdelavo krmilnih palic za jedrske reaktorje. Ko se kontrolna palica s hafnijem potisne v reaktor, absorbira potepuške nevtrone, ki jih sproščajo jedrske reakcije z uranom ali plutonijem, in tako ohladi reaktor. To je bistveno za obvladovanje reaktorja in preprečevanje taljenja. Ker lahko celo drobne nečistoče cirkonija radikalno zmanjšajo sposobnost absorpcije jedra hafnija, je potreben težak postopek ločevanja, da se proizvede hafnij čiste, ki je potrebna, da služi kot krmilna palica.
Drug razlog za slavo hafnija je zlitina, ki jo lahko proizvede, hafnijev karbid (HfC), ki ima najvišje tališče od katere koli binarne spojine (3890 °C, 7034 °F). Čeprav se ni veliko uporabljal v gradbeništvu ali letalstvu, je bil predlagan kot gradbeni material za strukture, izpostavljene intenzivni toploti.
Morda najbolj eksotične lastnosti, povezane s hafnijem, so tiste, povezane z njegovim jedrskim izomerom, Hf-178-m2. Jedrski izomer je posebna različica elementa, ki vsebuje vzbujene protone in/ali nevtrone v svojem jedru, kar ga postavlja nad osnovno stanje. To mu daje potencial za shranjevanje in sproščanje ogromnih količin energije v obliki žarkov gama. Hafnijev izomer ima več možnosti za shranjevanje energije kot kateri koli drug podobno dolgoživi izomer. (Večina izomerov razpade v delčku sekunde.) En kilogram čistega Hf-178-m2 bi imel izračunano energijo 1330 gigadžulov, kar je enako eksploziji približno 317 metričnih ton TNT. V dobrem ali slabem, Hf-178-m2 je precej redek in se običajno šteje za najdražjo snov na svetu, ki stane milijone na gram. DARPA in Pentagon sta preučila uporabo hafnijevega izomera za ustvarjanje bomb z žarki gama, ki zaobidejo jedrske pogodbe, vendar zaenkrat še ni znanega uspeha.