Titan rất ổn định trong không khí ở nhiệt độ phòng. Khi nung nóng đến {{0}} độ , màng oxit rắn được hình thành trên bề mặt, giúp bảo vệ chống lại quá trình oxy hóa tiếp theo. Titanium có khả năng hấp thụ oxy, nitơ và hydro mạnh. Những khí này là những tạp chất rất có hại cho kim loại titan và thậm chí với một lượng nhỏ (0.01 phần trăm đến 0,005 phần trăm ), chúng có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính chất cơ học của nó. Trong số các hợp chất của titan thì titan dioxit (TiO2) có giá trị thực tế nhất. TiO2 trơ và không độc hại đối với cơ thể con người, đồng thời nó có một loạt tính chất quang học tuyệt vời. TiO2 không trong suốt, có độ bóng và độ trắng cao, chiết suất và khả năng tán xạ cao, khả năng che phủ mạnh và khả năng phân tán tốt. Sắc tố được tạo ra là một loại bột trắng, thường được gọi là trắng titan, được sử dụng rộng rãi. Bề ngoài của các thanh titan rất giống với thép, với mật độ 4,51g/cm3, thấp hơn 60% so với thép. Nó là nguyên tố kim loại có mật độ thấp nhất trong số các kim loại chịu lửa. Các tính chất cơ học của titan, thường được gọi là tính chất cơ học của nó, có liên quan mật thiết đến độ tinh khiết của nó. Titan có độ tinh khiết cao có hiệu suất gia công tuyệt vời, độ giãn dài và độ co rút mặt cắt tuyệt vời, nhưng độ bền thấp nên không phù hợp để sử dụng làm vật liệu kết cấu. Titan nguyên chất công nghiệp chứa một lượng tạp chất thích hợp, có độ bền và độ dẻo cao, thích hợp để chế tạo vật liệu kết cấu.
Hợp kim titan có thể được phân loại thành độ bền thấp, độ dẻo cao, độ bền trung bình và độ bền cao, từ 200 (độ bền thấp) đến 1300 (độ bền cao) megapascal. Tuy nhiên, hợp kim titan nói chung có thể được coi là hợp kim có độ bền cao. Chúng có độ bền cao hơn các hợp kim nhôm được coi là có độ bền trung bình và có thể thay thế hoàn toàn một số loại thép về độ bền. So với độ bền của hợp kim nhôm giảm nhanh chóng ở nhiệt độ trên 150 độ, một số hợp kim titan vẫn có thể duy trì độ bền tốt ở 600 độ. Titan kim loại dày đặc đã nhận được sự quan tâm cao từ ngành hàng không do trọng lượng nhẹ, độ bền cao hơn hợp kim nhôm và khả năng duy trì độ bền cao hơn nhôm ở nhiệt độ cao. Xem xét rằng mật độ của titan là 57% thép, cường độ riêng của nó (tỷ lệ cường độ/trọng lượng hoặc tỷ lệ cường độ/mật độ đều được gọi là cường độ riêng) cao, và khả năng chống ăn mòn, chống oxy hóa và chống mỏi của nó đều mạnh . 3/4 hợp kim titan được sử dụng làm vật liệu kết cấu được đại diện bởi hợp kim kết cấu hàng không và 1/4 chủ yếu được sử dụng làm hợp kim chống ăn mòn. Hợp kim titan có độ bền cao và mật độ thấp, tính chất cơ học tốt, độ dẻo dai và khả năng chống ăn mòn tốt. Ngoài ra, hợp kim titan có đặc tính xử lý kém và khó cắt. Khi làm việc nóng, rất dễ hấp thụ các tạp chất như hydro, oxy, nitơ và carbon. Ngoài ra còn có khả năng chống mài mòn kém và quy trình sản xuất phức tạp. Việc sản xuất titan công nghiệp bắt đầu vào năm 1948. Sự phát triển của ngành hàng không đòi hỏi ngành titan phải tăng trưởng với tốc độ trung bình hàng năm khoảng 8%. Hiện tại, sản lượng vật liệu gia công hợp kim titan hàng năm trên thế giới đã đạt hơn 40000 tấn, với gần 30 loại hợp kim titan. Các hợp kim titan được sử dụng rộng rãi nhất là Ti-6Al-4V (TC4) 'Ti-5Al-2.5Sn (TA7) và titan nguyên chất công nghiệp (TA1, TA2, và TA3).
