Tööstuslikult toodetakse mitut tüüpi vanaadiumi metallisulameid erinevateks rakendusteks. Vanaadium legeeritakse kõige sagedamini rauaga erinevates terassulamites, kuid seda legeeritakse ka selliste materjalidega nagu titaan ja gallium. Vanaadiummetalli kasutatakse selle suure tugevuse ja selle võime tõttu säilitada seda tugevust kõrgetel temperatuuridel. Mõnedel vanaadiumisulamitel on ka muid kasulikke omadusi, nagu ülijuhtivus ja korrosioonikindlus.
Vanaadium on hõbehall metall. See on perioodilisuse tabeli element 23 ja selle kõige levinumal kujul on aatommass 50.9. See on pehme ja plastiline, sulamistemperatuuriga 3470 °F (1910 °C või 2183 °K). Seda ei leidu looduses kunagi puhtal kujul ja seda ekstraheeritakse inimkasutuseks mineraalidest, nagu vanadiniit, magnetiit ja karotiit, tavaliselt vanaadiumoksiidi (V205) kujul, mida nimetatakse ka vanaadiumpentoksiidiks. Sellel on kaks looduslikku isotoopi, millest suurem osa vanaadiumist on vanaadium-51 kujul, mis on stabiilne, ja väike protsent radioaktiivse isotoobi vanaadium-50 kujul.
Raua-vanaadiumi sulamit, mis on valmistatud vähemalt 35 protsendist vanaadiumist, nimetatakse ferrovanaadiumiks. Ferrovanaadi kasutatakse vanaadiumist ja rauast valmistatud teraste tootmisel, mis on vanaadiummetalli peamine kasutusala. Need terasesulamid sisaldavad mõnikord ka muid legeermetalle, nagu nikkel, alumiinium ja kroom.
Vanaadium annab terasele suurema tugevuse ja parema jõudluse kõrgetel temperatuuridel. Kõrge süsinikusisaldusega vanaadiumiterastes on väga väike kogus vanaadiumi, umbes 0.15–0.25 protsenti. Kiiretel tööriistaterastel võib vanaadiumi metallisisaldus olla palju suurem, kuni 14.5 protsenti. Vanaadiumi sisaldavaid terassulameid kasutatakse sageli rakendustes, mis nõuavad tugevust ja vastupidavust kuumusele, näiteks lõiketööriistad ja mootoriosad.
Vanaadiumit kasutatakse ka titaanisulamites, tavaliselt koos metalli alumiiniumiga. Need sulamid, mis sisaldavad tavaliselt umbes 4 protsenti vanaadiumi, on kulukad, kuid neil võib olla suurepärane tugevus ja sitkus, mida hoitakse väga kõrgetel temperatuuridel. Samuti on need kerged ja korrosioonikindlad. Vanaadiumi sisaldavaid titaanisulameid kasutatakse tavaliselt kosmose- ja sõjalistes rakendustes, mis nõuavad suurt kuumakindlust, näiteks mootorites ja turbiinides ning suure jõudlusega autode mootorites. Neil on ka kõrge biosobivus, mis tähendab, et neil ei ole eluskudedele toksilist toimet ega kahjustada immuunsüsteemi, mistõttu kasutatakse neid sageli siirdatud meditsiiniseadmetes.
Galliumiga legeeritud vanaadium on ülijuhtiv sulam, mida kasutatakse ülijuhtivates magnetites. Ülijuht on materjal, mis juhib väga madalatel temperatuuridel elektrit ilma elektritakistuseta. Vanaadium-gallium muutub ülijuhtivaks temperatuuril ainult 14.2 kraadi kelvinit üle absoluutse nulli (-434.1 °F või -258.9 °C). Vanaadium-galliumi sulamid võivad sisaldada ka väikeses koguses muid elemente, nagu nioobium, tina või plaatina.