Vanādijs ķīmisko elementu periodiskajā tabulā tiek apzīmēts ar simbolu V un atrodas 4. perioda 5. grupā (pārejas metāli). Vanādija relatīvā atommasa ir 50,942, un tā atoms sastāv no 23 protoniem un 23 elektroniem (elektronu konfigurācija [Ar]3d³4s²). Vanādijs ir sudrabaini balts mīksts un elastīgs metāls. Nelielos daudzumos vanādijs ir atrodams daudzos pārtikas produktos, arī sēnēs, melnajos piparos, pētersīļos, vēžveidīgajos, alū, vīnā un graudos. Lielas vanādija devas ir toksiskas cilvēkiem, taču zinātnieki uzskata, ka normālai kaulu augšanai šis elements var būt nepieciešams ļoti mazos daudzumos. 

Vanādijs tika atklāts divreiz. Pirmo reizi vanādiju atklāja spāņu izcelsmes meksikāņu zinātnieks Andrē Manuels del Rio (Andrés Manuel del Rio). Viņš izglītību ieguva Francijā, Vācijā un Anglijā, bet 1794. gadā pārcēlās uz Meksiku. Pētot minerālus Raktuvju skolā (Seminario de Minería), A. M. del Rio konstatēja, ka ir atklājis jaunu elementu. Viņš paziņoja par šo atklājumu 1801. gadā un nosauca elementu par panchromium, kas nozīmē “visas krāsas”. Jaunais elements veidoja vairāku krāsu savienojumus. A. M. del Rio nosūtīja pētāmo minerālu kolēģiem uz Parīzi, lai viņi apstiprinātu atklājumu. Diemžēl viņi secināja, ka A. M. del Rio “jaunais elements” bija hroms. 

Otro reizi 1831. gadā vanādiju atklāja zviedru ķīmiķis Nilss Gabriels Selfstrēms (Nil Gabriel Selfström) Stokholmā. Viņš elementu atrada dzelzsrūdā, kas ņemta no Zviedrijas raktuvēm. Drīz viņš saprata, ka viņa atklājums ir identisks A. M. del Rio atklājumam. Gan N. G. Selfstrēms, gan A. M. del Rio redzēja vanādiju tikai savienojuma – vanādija pentoksīda (V₂O₅) – formā. Galu galā vanādijs tika nosaukts skandināvu mitoloģijas mīlestības dievietes Vanadisas (plašāk zināma kā Freja) vārdā. Tīru vanādiju 1869. gadā Mančestrā ieguva Henrijs Rosko (Henry Enfield Roscoe). Viņš pirmais atrada veidu, kā izdalīt tīru vanādiju no tā oksīda. 

Vanādijs ir 22. visbiežāk sastopamais elements Zemes garozā. Tas ir atrodams vairākos minerālos, oglēs un naftā. Vanādijs ir atrodams aptuveni 65 dažādos minerālos, arī vanadinītā, karnotītā, roskoelītā un patronītā. Tas ir atrodams arī fosfātiežos, dažās dzelzsrūdās un jēlnaftā organisko kompleksu veidā. Tomēr komerciāli to ražo kā dzelzs iegūšanas blakusproduktu. No izdedžiem un viegliem pelniem iegūtais vanādijs parasti ir ferovanādija formā. Ferovanādijs ir dzelzs un vanādija maisījums. To var izmantot tīra vanādija vietā sakausējumu ražošanā. Ferovanādijs ietaupa uzņēmumiem tīra vanādija metāla ražošanas izmaksas. Ļoti tīra vanādija iegūšana ir sarežģīta, jo metāls paaugstinātā temperatūrā reaģē uz skābekli, slāpekli un oglekli. Augstas tīrības pakāpes vanādiju var iegūt, reducējot vanādija (III) hlorīdu ar magniju. Vanādiju iegūst no rūdām kā vanādija pentoksīdu (V₂O₅), izmantojot dažādus kausēšanas, izskalošanās un grauzdēšanas procesus. Pēc tam pentoksīdu reducē līdz ferovanādija vai vanādija pulverim. 

Vanādijam ir divi dabā sastopami izotopi: stabilais izotops vanādijs-51 (99,76 %) un vāji radioaktīvais vanādijs-50 (0,24 %) ar pussabrukšanas periodu 1,5×10¹⁷ gadi. Ir zināmi vairāk nekā 20 mākslīgie radioaktīvie vanādija izotopi. Stabilākie no tiem ir vanādijs-49 ar pussabrukšanas periodu 330 dienas un vanādijs-48 ar pussabrukšanas periodu 16 dienas. Pārējo radioizotopu pussabrukšanas periodi ir īsāki par vienu stundu. 

Vanādijs ir sudrabaini balts vidēji ciets un elastīgs metāls. Vanādijs ir elektrību vadošs un termiski izolējošs metāls. Tam ir augsta viršanas temperatūra (3407 ºC) un augsta kušanas temparatūra (1910 ºC). Vanādija blīvums ir 6,00 g/cm³ (dati no “CRC Ķīmijas un fizikas rokasgrāmatas, 86. izdevuma” (CRC Handbook of Chemistry and Physics. 86th Edition) Deivida Lida (David R. Lide) redakcijā). Vanādija atoma kovalentais rādiuss ir 144 pm, savukārt tā elektronegativitātes vērtība ir 1,63. 

Istabas temperatūrā vanādijs nereaģē ar skābekli gaisā, kā arī nešķīst ūdenī. Vanādijs šķīst koncentrētā sērskābē, slāpekļskābē, fluorūdeņražskābē. Tas viegli neoksidējas gaisā, bet karsējot spēj reaģēt ar gandrīz visiem nemetāliem. Vanādijs biežāk sastopams savienojumos ar oksidēšanās pakāpēm +2, +3, +4 un +5. Tām atbilstošie vanādija oksīdi ir attiecīgi VO, V₂O₃, VO₂ un V₂O₅. Tas nereaģē ar dažām skābēm, piemēram, ar sālsskābi vai aukstu sērskābi. Vanādijs ir īpašs ar to, ka tam piemīt gan metāla, gan nemetāla ķīmiskās īpašības. 

Apmēram 80 % no saražotā vanādija tiek izmantoti kā tērauda piedeva. Vanādija tērauda sakausējumi ir ļoti izturīgi un tiek izmantoti bruņu plāksnēm, asīm, instrumentiem, virzuļu stieņiem un kloķvārpstām. Mazāk nekā 1 % vanādija un tikpat maz hroma padara tēraudu izturīgu pret triecieniem un vibrāciju. Vanādija sakausējumus izmanto kodolreaktoros. Vanādija oksīdu (V₂O₅) izmanto kā pigmentu keramikai un stiklam, kā katalizatoru un supravadošu magnētu ražošanā. Vanādija savienojumus (pentoksīdu un dažus vanadātus) izmanto kā katalizatorus – sērskābes ražošanas kontaktprocesā, kā oksidēšanās katalizatorus ftalskābes un maleīnskābes anhidrīdu sintēzēs, poliamīdu (piemēram, neilona) ​​ražošanā un tādu organisko vielu oksidēšanā kā etanols par acetaldehīdu, cukurs par skābeņskābi un antracēns par antrahinonu. Svarīgs jauns vanādija pentoksīda pielietojums ir baterijas. Jauns vanādija pentoksīda akumulators ražo vairāk elektroenerģijas nekā svina akumulatori mūsdienu automašīnās.