ホウ素
窒化ホウ素はさまざまな構造をとり、それらはダイヤモンドやカーボンナノチューブを含む炭素の同素体に似た構造をとる。ダイヤモンド様の構造をした窒化ホウ素は立方晶窒化ホウ素と呼ばれ、ホウ素原子はダイヤモンドの四面体構造における炭素原子の位置に存在しているが、4つのB-N結合のうちの1つは配位結合と見ることができる。すなわち、三フッ化ホウ素の場合と同様に、3つの窒素原子とホウ素原子が結合することで3つのB-N結合と1つの空軌道が形成され、窒素の2つの電子がルイス塩基としてホウ素上の空軌道へ供与されることで、4つ目のB-N結合が形成されることとなる。立方晶窒化ホウ素はダイヤモンドに匹敵する硬さを有しているため研磨剤に用いられる。黒鉛様の六方晶窒化ホウ素 (h-BN) は、正の電荷を持つホウ素と負の電荷を持つ窒素が交互に配列した平面構造が層状に積み重なった構造をとる。そのため、六方晶窒化ホウ素とグラファイトはともに層間の滑りによる潤滑性を示すという類似した性質もあるものの、非常に異なった性質も示す。たとえば、黒鉛は優れた熱伝導性および電気伝導性を示すが、h-BNは平面方向の熱伝導性および電気伝導性が比較的乏しい。
天然に存在するホウ素は2種類の安定同位体からなっており、Bが80.1%、Bが19.9%を占める。天然存在比B/Bの値と実測のB/Bの値の差として定義される質量差δBは自然水域において−16‰〜+59‰の広い範囲で変動する。ホウ素には13種の既知の同位体があり、半減期の最も短いBは、陽子放出およびアルファ崩壊によって3.5×10 sの半減期で崩壊する。ホウ素の同位体分離は、B(OH)3および[B(OH)4]の交換反応によって制御される。ホウ素の同位体はまた、熱水系や熱水変質岩において水層から鉱石結晶が析出する際にも分離される。たとえば熱水変質岩の粘土上ではB(OH)−4イオンが析出することで海水から優先して除去され、その結果として大洋性地殻や大陸性地殻と比較して海水中のB(OH)3濃度が大規模に高められている可能性がある。このような同位体比の違いは同位体特性(英語版)としての働きをするかもしれない。エキゾチック原子核であるBは中性子ハローを示す(すなわち液滴模型から予測されるよりも大きな原子半径を示す)。
Bは良質な熱中性子捕獲材である。Bの天然存在比はおよそ20%ほどでしかないため、原子力産業においては天然ホウ素を濃縮して純粋なBとして利用しており、ほぼ純粋なBが利用価値の低い副生物として生じる。
ホウ素はケイ素、ゲルマニウム、炭化ケイ素などの半導体のドーパントとして用いられる。ホウ素は3つの価電子を有しているため、4つの価電子を有するケイ素のようなホスト原子中で電荷を運ぶ正孔として機能してP型半導体が形成される。古典的なホウ素のドープ方法としては、高温での原子拡散が利用されていた。このプロセスではホウ素源として固体の酸化ホウ素や液体の三臭化ホウ素、気体の三フッ化ホウ素やジボランなどを利用することができる。しかしながら1970年代以降、大部分はホウ素源として三フッ化ホウ素を利用するイオン注入法に取って代わられた。三塩化ホウ素ガスもまた半導体産業において重要な化合物であるが、それはドープでなく金属および金属酸化物のプラズマエッチングのために用いられる。トリエチルボランはホウ素源として化学気相成長の反応器に注入され、ホウ素を含有した硬質炭素膜やダイヤモンド膜(ダイヤモンドライクカーボン)、窒化ケイ素-窒化ホウ素膜などにおけるプラズマ堆積法に利用される。