Titanium sangat stabil di udara pada suhu bilik. Apabila dipanaskan hingga {{0}} darjah, filem oksida pepejal terbentuk di permukaan, memberikan perlindungan terhadap pengoksidaan selanjutnya. Titanium mempunyai keupayaan yang kuat untuk menyerap oksigen, nitrogen, dan hidrogen. Gas-gas ini adalah bendasing yang sangat berbahaya kepada logam titanium, malah dalam jumlah yang kecil (0.01 peratus hingga 0.005 peratus ), ia boleh menjejaskan sifat mekanikalnya dengan serius. Antara sebatian titanium, titanium dioksida (TiO2) mempunyai nilai yang paling praktikal. TiO2 adalah lengai dan tidak toksik kepada tubuh manusia, dan ia mempunyai satu siri sifat optik yang sangat baik. TiO2 adalah legap, dengan kilauan dan keputihan yang tinggi, indeks biasan yang tinggi dan kuasa serakan, kuasa penutup yang kuat, dan kebolehserakan yang baik. Pigmen yang dihasilkan adalah serbuk putih, biasanya dikenali sebagai titanium white, yang digunakan secara meluas. Penampilan rod titanium sangat serupa dengan keluli, dengan ketumpatan 4.51g/cm3, iaitu kurang daripada 60 peratus daripada keluli. Ia adalah unsur logam ketumpatan terendah di antara logam refraktori. Sifat mekanikal titanium, biasanya dikenali sebagai sifat mekanikalnya, berkait rapat dengan ketulenannya. Titanium ketulenan tinggi mempunyai prestasi pemesinan yang sangat baik, pemanjangan yang sangat baik dan pengecutan keratan rentas, tetapi kekuatan rendah, menjadikannya tidak sesuai untuk digunakan sebagai bahan struktur. Titanium tulen industri mengandungi jumlah kekotoran yang sesuai, mempunyai kekuatan dan keplastikan yang tinggi, dan sesuai untuk membuat bahan struktur.
Aloi titanium boleh dikelaskan kepada kekuatan rendah, keplastikan tinggi, kekuatan sederhana, dan kekuatan tinggi, antara 200 (kekuatan rendah) hingga 1300 (kekuatan tinggi) megapascal. Walau bagaimanapun, aloi titanium secara amnya boleh dianggap sebagai aloi berkekuatan tinggi. Mereka mempunyai kekuatan yang lebih tinggi daripada aloi aluminium yang dianggap sebagai kekuatan sederhana, dan boleh menggantikan sepenuhnya jenis keluli tertentu dari segi kekuatan. Berbanding dengan penurunan pesat dalam kekuatan aloi aluminium pada suhu melebihi 150 darjah, sesetengah aloi titanium masih boleh mengekalkan kekuatan yang baik pada 600 darjah. Titanium logam padat telah mendapat perhatian tinggi daripada industri penerbangan kerana ringan, kekuatan yang lebih tinggi daripada aloi aluminium, dan keupayaan untuk mengekalkan kekuatan yang lebih tinggi daripada aluminium pada suhu tinggi. Memandangkan ketumpatan titanium ialah 57 peratus keluli, kekuatan khususnya (nisbah kekuatan/berat atau nisbah kekuatan/ketumpatan kedua-duanya dirujuk sebagai kekuatan khusus) adalah tinggi, dan rintangan kakisan, rintangan pengoksidaan, dan rintangan keletihan semuanya kuat. . 3/4 aloi titanium digunakan sebagai bahan struktur yang diwakili oleh aloi struktur penerbangan, dan 1/4 digunakan terutamanya sebagai aloi tahan kakisan. Aloi titanium mempunyai kekuatan tinggi dan ketumpatan rendah, sifat mekanikal yang baik, keliatan yang baik dan rintangan kakisan. Selain itu, aloi titanium mempunyai sifat pemprosesan yang lemah dan sukar untuk dipotong. Dalam kerja panas, ia adalah sangat mudah untuk menyerap kekotoran seperti hidrogen, oksigen, nitrogen dan karbon. Terdapat juga rintangan haus yang lemah dan proses pengeluaran yang kompleks. Pengeluaran industri titanium bermula pada tahun 1948. Perkembangan industri penerbangan memerlukan industri titanium berkembang pada kadar purata tahunan kira-kira 8 peratus. Pada masa ini, pengeluaran tahunan bahan pemprosesan aloi titanium di dunia telah mencapai lebih 40000 tan, dengan hampir 30 gred aloi titanium. Aloi titanium yang paling banyak digunakan ialah Ti-6Al-4V (TC4) 'Ti-5Al-2.5Sn (TA7) dan titanium tulen industri (TA1, TA2, dan TA3).
