Hafnij je 72. element u periodnom sustavu, kemijski izuzetno sličan cirkoniju. Od svih elemenata, hafnij i cirkonij su među najteže razlučitim, iako je gustoća hafnija otprilike dvostruko veća od cirkonija. Hafnij je rijedak, srebrnast, duktilan metal otporan na koroziju, koji po težini čini samo 0.00058% gornje Zemljine kore.
Hafnij je poznat među kemičarima i fizičarima iz nekoliko razloga. Jedan je zbog njegovih svojstava apsorbiranja neutrona. Hafnij se koristi za izradu kontrolnih šipki za nuklearne reaktore. Kada se kontrolna šipka s hafnijem gurne u reaktor, ona apsorbira zalutale neutrone oslobođene nuklearnim reakcijama na uran ili plutonij, hladeći reaktor. To je bitno kako bi se reaktor držao pod kontrolom i spriječilo taljenje. Budući da čak i sitne nečistoće cirkonija mogu radikalno smanjiti kapacitet hafnija za apsorpciju nuklearne energije, potreban je težak proces odvajanja kako bi se proizveo hafnij čistoće potrebne da služi kao kontrolna šipka.
Drugi razlog za slavu hafnija je legura koju može proizvesti, hafnijev karbid (HfC), koji ima najvišu točku taljenja od svih binarnih spojeva (3890 °C, 7034 °F). Iako se nije intenzivno koristio u građevinarstvu ili zrakoplovstvu, predložen je kao građevinski materijal za strukture izložene intenzivnoj toplini.
Možda najegzotičnija svojstva povezana s hafnijem su ona povezana s njegovim nuklearnim izomerom, Hf-178-m2. Nuklearni izomer je posebna verzija elementa koji u svojoj jezgri sadrži pobuđene protone i/ili neutrone, što ga stavlja iznad osnovnog stanja. To mu daje potencijal za pohranjivanje i oslobađanje ogromnih količina energije, u obliku gama zraka. Hafnijev izomer ima veći potencijal za pohranjivanje energije nego bilo koji drugi slično dugovječni izomer. (Većina izomera se raspada u djeliću sekunde.) Jedan kilogram čistog Hf-178-m2 imao bi izračunatu energiju od 1330 gigadžula, što je ekvivalent eksploziji oko 317 metričkih tona TNT-a. U dobru i u zlu, Hf-178-m2 je prilično rijedak, a obično se smatra najskupljom tvari na svijetu, koja košta milijune po gramu. DARPA i Pentagon istražili su korištenje hafnijevog izomera za stvaranje bombi gama zraka koje zaobilaze nuklearne sporazume, ali za sada nije poznat uspjeh.