טיטניום הוא היסוד IVB בטבלה המחזורית. זה נראה כמו פלדה ויש לו נקודת התכה של 1,672 ℃. זוהי מתכת עקשן. טיטניום מצוי בשפע בקרום כדור הארץ', גבוה בהרבה ממתכות נפוצות כמו Cu, Zn, Sn ו-Pb. משאבי הטיטניום של המדינה שלי' עשירים ביותר. רק בין המגנטים הסופר-גדולים של ונדיום-טיטניום שהתגלו בפנצ'יהואה, סצ'ואן, עתודות מתכת הטיטניום הקשורות הן כ-420 מיליון טון, שזה קרוב לסך מאגרי הטיטניום המוכחים בחו"ל.
לטיטניום טהור יש תכונות מכניות חזקות, פלסטיות טובה ועיבוד קל. אם זיהומים, במיוחד O, N ו-C, מגבירים את החוזק והקשיות של טיטניום, אך יפחיתו את הפלסטיות שלו ויגדילו את השבריריות.
טיטניום היא מתכת הניתנת לפסיביות בקלות, ובסביבה המכילה חמצן, סרט הפסיביות שלה יכול לרפא את עצמו לאחר שנפגע. לכן, מדיה קורוזיבית יבשה יציבה. לטיטניום וסגסוגות טיטניום יש עמידות מצוינת בפני קורוזיה וניתן להחליד אותם רק על ידי ריכוז חומצה הידרופלואורית. יציב במיוחד, לאחר הוצאת הטיטניום או סגסוגת הטיטניום, הוא עדיין בהיר כמו קודם, הרבה יותר טוב מפלדת אל חלד.
מאפיין חשוב נוסף של טיטניום הוא הצפיפות הנמוכה שלו. החוזק שלו הוא פי 3.5 מזה של נירוסטה ופי 1.3 מסגסוגת אלומיניום, שהיא הגבוהה ביותר מבין כל חומרי המתכת התעשייתיים.
טיטניום נוזלי יכול להמיס כמעט את כל המתכות וליצור סגסוגות שונות כגון תמיסות מוצקות או תרכובות מתכת. תוספת של יסודות סגסוגת כגון Al, V, Zr, Sn, Si, Mo ו-Mn יכולה לשפר את התכונות של טיטניום כדי לענות על הצרכים של מחלקות שונות. לדוגמה, לסגסוגת Ti-Al-Sn יש יציבות תרמית גבוהה ויכולה לעבוד לאורך זמן בטמפרטורה גבוהה יחסית; סגסוגת סופר-פלסטיק המיוצגת על ידי סגסוגת Ti-Al-V ניתנת להרחבה ב-50% עד 150% עיבוד ויצירה, ההתארכות המקסימלית שלה יכולה להגיע ל-2,000%. ההתארכות של עבודת פלסטיק סגסוגת כללית היא לא יותר מ-30%.
בשל התכונות המצוינות שהוזכרו לעיל, טיטניום נהנה מהמוניטין של"מתכת העתיד". סגסוגת טיטניום הייתה בשימוש נרחב במגזרים שונים של הכלכלה הלאומית. זהו חומר הכרחי עבור רקטות, טילים ומעבורות חלל. סגסוגות טיטניום נמצאות בשימוש נרחב בספינות, כימיקלים, מכשירים אלקטרוניים וציוד תקשורת, כמו גם בכמה מגזרי התעשייה הקלה. עם זאת, מחיר הטיטניום יקר יחסית, מה שמגביל את השימוש הנרחב בו.