Los metales de válvula como el titanio (Ti), el circonio (Zr), el niobio (Nb) y el tantalio (Ta), que confieren una capa de óxido estable en sus superficies, se utilizan comúnmente como materiales de implante o elementos de aleación para implantes a base de titanio, debido a su excepcional alta resistencia a la corrosión y excelente biocompatibilidad. El objetivo de este estudio fue investigar la bioactividad de las nanostructuras de tantalato (TaO), niobato (NbO), circonato (ZrO) y titanato (TiO) de acuerdo con su rugosidad y humectabilidad. Por lo tanto, se fabricaron cuatro tipos de óxido metálico nanoporoso y nanotubular de TaO, NbO, ZrO y TiO mediante anodización. Se investigaron la distribución de tamaño a nanoescala, la morfología y las propiedades físicas y químicas de las nanocapas, así como sus energías superficiales y bioactividades utilizando SEM-EDS, análisis de difracción de rayos X (XRD) y un perfilómetro 3D. Se encontró que el TaO nanoporoso exhibió una estructura porosa irregular, alta rugosidad y alta energía superficial en comparación con el metal de tantalio desnudo; y mostró la bioactividad más superior después del recocido entre los cuatro tipos de estructuras nanoporosas. El NbO nanoporoso mostró una estructura porosa uniforme y baja rugosidad, pero sin bioactividad antes del recocido. En general, las capas nanoporosas y nanotubulares de TaO, NbO, ZrO y TiO demostraron un potencial prometedor para una bioactividad mejorada que mejore su aplicación biomédica por sí sola o para mejorar el uso en otros implantes metálicos biocompatibles.