Le tungstène est le métal au point de fusion le plus élevé dans la nature, dur, dense et à faible dilatation thermique, un matériau manuel pour conditions de service extrêmes. Son usage le plus classique est comme filament des lampes à incandescence et halogènes ; bien que les lampes à incandescence soient rapidement abandonnées par les LED, les lampes à filament de tungstène trouvent encore emploi dans l'éclairage de scène, les radiateurs infrarouges et les sources lumineuses spéciales. Un plus grand usage moderne est le carbure cémenté – presser la poudre de carbure de tungstène avec liant cobalt en outils de coupe, matrices, trépans de mine et têtes de coupe de tunneliers – qui représente à lui seul plus de la moitié de la consommation de tungstène ; la découpe des métaux moderne, le forage pétrolier et la taille de la pierre en dépendent presque. En défense et perforation blindée, les pénétrateurs à barre longue en alliage de tungstène haute densité sont la principale arme à énergie cinétique contre les cibles blindées, avec une densité proche de l'uranium appauvri mais sans aucune préoccupation de radioactivité. Le tungstène est aussi utilisé comme électrode dans le soudage TIG, comme grilles et cathodes dans les tubes à vide, comme éléments chauffants dans les fours de fusion du verre, comme tubes de protection pour thermocouples à haute température, et dans les têtes de club de golf, les plombs de pêche et les anodes roentgènes rotatives. Avec point de fusion, densité et dureté de premier plan à la fois, il n'a presque aucun rival là où la règle est « plus chaud veut dire plus dur, et plus lourd veut dire plus précis ».
Le trioxyde de tungstène (WO3) est un intermédiaire de la métallurgie du tungstène, une poudre jaune utilisée pour préparer la poudre de tungstène et le carbure cémenté, et aussi comme film électrochrome et matériau de capteur de gaz. Le tungstate de calcium (CaWO4), c'est-à-dire scheelite, est à la fois l'un des principaux minerais de tungstène et, sous forme cristalline, un matériau scintillateur classique, longtemps utilisé dans les écrans fluorescents à rayons X et les compteurs à scintillation et, dopé à l'europium, comme matériau luminescent. Le tungstate ferreux (FeWO4), c'est-à-dire wolframite, est un autre minerai traditionnel de tungstène qui, avec la scheelite, constitue l'essentiel des ressources mondiales en tungstène ; ses procédés de traitement et de lixiviation alcaline forment la base de la métallurgie moderne du tungstène. Le carbure de tungstène (WC) est le composé commercialement le plus précieux du tungstène, d'une dureté proche du diamant ; les outils en carbure cémenté liés au cobalt peuvent couper l'acier à grande vitesse et sont largement utilisés dans les machines-outils, le forage et l'extraction, les matrices et les pièces d'usure, ce qui lui vaut le nom de « dents de la fabrication moderne ». De plus, le disulfure de tungstène (WS2) sert de lubrifiant solide à haute température pour le vide et le service à pression extrême.
