És un dels metalls de la primera sèrie de transició i fou descobert l’any 1830 per N.Sefström i preparat en forma relativament pura per Roscoe l’any 1867 mitjançant reducció del clorur (VCl₃) amb hidrogen. És el vint-i-dosè element més abundant de l’escorça terrestre, de la qual constitueix el 0,01% de pes. El vanadi natural és constituït per una mescla de dos isòtops, amb masses 50 (0,24%) i 51 (99,76%). El 50V és radioactiu, amb una vida mitjana de 6 × 1015 anys; és un dels radioisòtops que han existit al llarg de tot el temps geològic. Ocorre a la natura en forma de nombrosos minerals, els més importants dels quals són la patronita (V₂Sx), la carnotita, la roscoelita i la vanadinita, com també les magnetites titaníferes, en les quals ocorre en petita proporció, però que actualment en són la font principal.
L’extracció és efectuada generalment per oxidació de les menes a l’estat de vanadat (VO3-) i transformació d’aquest en l’òxid (V₂O₅). La reducció de l’òxid pot ésser efectuada amb alumini, i s’obté un metall del 90-95% de puresa, o amb calci i a pressió, amb la qual cosa s’obté vanadi del 99%. El metall és de color blanc d’argent, dúctil i tou, i pot ésser treballat amb facilitat tant en calent com en fred. Tanmateix, petites impureses de nitrogen, oxigen o hidrogen n’eliminen la ductilitat i el fan dur i fràgil. Des del punt de vista químic, és estable en l’aire a temperatura ambient, i s’oxida ràpidament, amb formació de V₂O₅ a temperatura elevada (600°C). Igualment, es combina en calent amb la majoria dels no-metalls. No és atacat per l’aigua, les solucions salines, les bases aquoses i els àcids sulfúric i clorhídric, però és atacat per l’àcid nítric, l’aigua règia i els àlcalis fosos. Actua principalment en els seus composts amb les valències 2, 3, 4 i 5. Els estats de valència inferiors es caracteritzen per l’existència d’electrons desaparellats, cosa que determina l’existència de paramagnetisme i formació d’ions acolorits. Existeix una tendència general a la formació d’ions complexos. Quant a la natura de l’enllaç, mentre que els composts de V(II) són iònics, els de V(IV) i V(V) són essencialment covalents. En solució aquosa, els ions V2+ i V3+ existeixen en forma hidratada, [V(H₂O)₆]2+ i [V(H₂O)₆]3+, mentre que els corresponents als estats 4+ i 5+ existeixen únicament com a oxocations [VO]aq2+ i [VO₂]aq⁺ (vanadil). A més, mentre que el V(II) i el V(III) presenten caràcter reductor i s’oxiden per acció de l’aire, el V(IV) és un reductor feble i el V(V), que és molt estable, presenta un lleuger caràcter oxidant. Una evolució igual s’observa en els hidròxids: V(OH)₂ és una base forta, V(OH)₃ presenta caràcter amfòter i V₂O₅ presenta caràcter àcid, que es manifesta en la formació de vanadats. El vanadi presenta, a més, la propietat d’ocloure grans quantitats d’hidrogen i forma un carbonil [V(CO)₆], l’únic paramagnètic conegut.
Té una gran aplicació en siderúrgia (ferrovanadi) com a component minoritari d’acers, als quals confereix una gran resistència a la tracció i al xoc, i en millora alhora la ductilitat. És emprat també en les indústries del vidre i la ceràmica.
Propietats físiques del vanadi
| nombre atòmic | 23 |
| pes atòmic | 50,942 |
| estructura electrònica | [Ar] 3d34s2 |
| estats d’oxidació | +2, +3, +4, +5 |
| densitat | 6,1 g/ml |
| punt de fusió | 1 890ºC |
| punt d’ebullició | 3 380ºC |
| radi iònic (V+2) | 0,88 Å |
| conductivitat tèrmica (a 25ºC) | 0,307 W/cm·K |
| resistivitat elèctrica (a 20ºC) | 24,8 μΩ |