1962年柏林考特（Berlincourt）和黑克（Hake）发现NbTi固溶合金在4.2开时具有较好的超导性能，1964年美国西屋电气公司（Westhouse Electric Company）首先制备出长度超过百米的实用化NbTi超导线材。由于需要同时具备优良的机械加工和超导性能，通常的NbTi超导线材Ti含量为46～50质量百分比（at%），单根长度可达万米量级。它是应用最广泛、也是最重要的实用超导材料，主要用于制造磁场强度10特斯拉以下的超导磁体。

超导转变温度（）、临界电流密度（）和上临界磁场（）是实用化NbTi合金超导体重要的应用参数，它们主要取决于材料的显微结构、合金成分以及超导体中非超导相和晶体缺陷等对磁通线的钉扎作用等。NbTi的超导转变温度（）受Ti含量的影响较大，当Ti含量为30质量百分比时，达到最高，约9.8开；当Ti含量分别为46质量百分比和50质量百分比时，值分别为9.2开和8.5开；当Ti含量超过50质量百分比时，下降较快。NbTi超导体的上临界磁场在4.2开时，随Ti含量呈抛物线变化，当组分为Nb-44质量百分比时，Ti达到最大值，即11.6特斯拉；当Ti含量在40～52质量百分比（at%）变化时，NbTi合金仍然具有很高的上临界磁场，大于11特斯拉。

NbTi超导体的临界电流密度主要取决于加工过程中形成的显微结构（即晶体缺陷及正常相）对磁通线所产生的磁通钉扎力。当NbTi超导体经过大量的冷加工和时效热处理后，亚带的边界处就会析出很薄的膜状第二相，即在体心立方结构的β基体之上析出富Ti的密排六方结构α相；同时在亚带的三角晶界处还会析出较大尺寸的等轴α相。大量的等轴α相使亚带粗化和杂乱，但冷加工后亚带进一步细化，并使α相结构变为条带状。研究表明：NbTi超导体要获得高的临界电流密度，必须具备的显微特征是：小尺度的亚带边界整齐光滑，亚带均匀分布，α相均为片状，这样的β基体组织特征和α相形貌可使超导体获得最大的磁通钉扎力。通过合理的多次时效热处理工艺可以得到显微结构。

在实际应用中，采用NbTi/Cu多芯复合超导体的方式以提高超导体的可靠性，即，将大尺寸的覆铜NbTi棒挤压和反复拉拔至一定尺寸之后再聚束装入铜包套中，采用常规的压力加工方法（挤压和拉拔）加工至最终尺寸。NbTi/Cu多芯复合超导体的最小铜超比可达到0.7，芯数最多可以达到几万芯，最小直径可以达到0.3毫米。按照外观形状可以分为圆线和扁线；按照绝缘方式可以分为涂漆绝缘，编织绝缘；按照内部结构可以分为单体和镶嵌式结构。