1. Sifat fisik
Di antara unsur logam, titanium memiliki kekuatan spesifik yang tinggi. Ini adalah logam berkekuatan tinggi tetapi berkualitas rendah dengan keuletan yang cukup baik (terutama di lingkungan bebas oksigen). Permukaan titanium memiliki kilau metalik perak-putih. Titik lelehnya cukup tinggi (lebih dari 1.649 derajat Celcius), sehingga merupakan bahan logam tahan api yang baik. Ini adalah paramagnetik, dan konduktivitas listrik dan termalnya sangat rendah.
Titanium kelas komersial (kemurnian 99,2%) memiliki kekuatan tarik utama sekitar 434 megapascal, yang mirip dengan paduan baja kelas rendah, tetapi 45% lebih ringan dari paduan baja. Kepadatan titanium 60% lebih tinggi dari aluminium, tetapi kekuatannya dua kali lipat dari paduan aluminium 6061-T6 biasa.
Titanium dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Beberapa paduan titanium (seperti C) memiliki kekuatan tarik 1.400 megapascal. Namun, ketika titanium dipanaskan hingga di atas 430 derajat Celcius, kekuatannya menurun.
Meskipun tidak sebanding dengan baja yang diberi perlakuan panas bermutu tinggi, titanium masih memiliki kekerasan yang cukup besar. Titanium tidak bersifat magnetis, dan juga merupakan konduktor termal dan listrik yang buruk. Perhatikan pemrosesan mekanis, karena jika alat tajam dan metode pendinginan yang tepat tidak digunakan, titanium akan melunak dan meninggalkan lekukan. Seperti halnya struktur baja, struktur titanium memiliki batas kelelahan, sehingga dapat dijamin tahan lama dalam beberapa aplikasi.
Kekakuan spesifik paduan titanium umumnya tidak sebaik bahan lain seperti paduan aluminium dan serat karbon, sehingga kurang digunakan pada struktur yang membutuhkan kekakuan tinggi.
2. Sifat kimia
Di antara karakteristik titanium, yang lebih dipuji adalah ketahanan korosinya yang sangat baik—ketahanan korosinya hampir sama baiknya dengan platinum. Titanium tidak terkorosi oleh asam sulfat encer, asam klorida encer, gas klorin, larutan klorin dan sebagian besar asam organik. Tapi masih bisa dilarutkan dengan asam pekat. Meskipun diagram pH potensial berikut menunjukkan bahwa titanium adalah logam yang sangat aktif secara termodinamika, reaksinya dengan air dan udara sangat lambat.
