Ti Fe Si O C N Cl Al V TiH2-1 99.4 0.08 0.02 0.40 0.02 0.03 0.06 TiH2-2 98.0 0.35 0.15 0.80 0.10 0.10 0.17 TiH2-3 95.0 0.45 0.17 0.90 0.09 0.08 0.17 1.60 1.88

在金属元素中，钛的比强度很高。它是一种高强度但低质量的金属，而且具有相当好的延展性(尤其是在无氧的环境下)。钛的表面呈银白色金属光泽。它的熔点相当地高(超过1,649摄氏度)，所以是良好的耐火金属材料。它具有顺磁性，其电导率及热导率皆甚低。

商业等级的钛(纯度为99.2%)具有约为434兆帕斯卡的极限抗拉强度，与低等级的钢合金相若，但比钢合金要轻45%。钛的密度比铝高60%，但强度是常见的6061-T6铝合金的两倍。钛可被用于各种用途。某些钛合金(例如βC)的抗拉强度达1,400兆帕斯卡。然而，当钛被加热至430摄氏度以上时，强度会减弱。

尽管比不上高等级的热处理钢，钛仍具有相当的硬度。钛不具磁性，同时是不良的导热及导电体。用机械处理时需要注意，因为如不采用锋利的器具及适当的冷却手法，钛会软化，并留有压痕。像钢结构体一样，钛结构体也有疲劳极限，因此在某些应用上可保证持久耐用。钛合金的比劲度一般不如铝合金及碳纤维等其他物料，所以较少应用于需要高刚度的结构上。

钛具有两种同素异形体，在882摄氏度时，就会从六方最密堆积的α型转变成体心立方的β型。在到达临界温度前，α型的比热会随着升温而暴增，但到达后会下降，然后在β型下不论温度地保持基本恒定。跟锆和铪类似，钛还存在一种ω态，在高压时热力学稳定，但也可能在常压下以介稳态存在。此态一般是六边形(理想)或三角形(扭曲)，在软性纵波声频光子导致β型(111)原子平面倒塌时能被观测到。

钛的特性中，最为人称道的就是它优良的抗腐蚀能力--它的抗蚀性几乎跟铂一样好，钛不受稀硫酸、稀盐酸、氯气、氯溶液及大部分有机酸的腐蚀，但仍可被浓酸溶解。虽然以下的电位-pH图指出钛在热力学上是一种活性很高的金属，但是它与水及空气的反应是非常缓慢的。

钛在曝露在高温空气中时，会生成一层钝氧化物保护膜，阻止氧化持续。在最初形成时，保护层只有一至二纳米厚，但会缓慢地持续增厚;四年间可达25纳米厚。但当钛被置于高温空气中时，便很容易与氧产生反应。

这个反应在空气温度达1200摄氏度时便会发生，而在纯氧中最低只需610摄氏度，生成二氧化钛。因此不能在空气中熔掉钛，因为在到达熔点前钛会先燃烧起来，所以只能在惰性气体或真空中熔化钛。在550摄氏度时，钛会与氯气结合。钛亦会与其他卤素结合，并吸收氢气。

钛也是少数会在纯氮气中燃烧的元素，达800摄氏度就会燃烧起来，生成一氮化钛，导致脆化。

实验指出，天然钛在受到氘核轰击后会具有放射性，主要释放出正电子及硬性γ射线。 【在纯水、高氯酸或氢氧化钠中的钛电位-pH图见右图】

氧化态+4在钛化学中占首要地位，但氧化态为+3的化合物亦属常见。正因为这样的高氧化态，许多钛化合物中的共价键高度密集。

星彩蓝宝石及红宝石的星彩性来自于它们所含的二氧化钛杂质。钛酸盐是以二氧化钛为原料的化合物。钛酸钡具有压电性，因此可以被用于制造声光转换器。酒精与四氯化钛反应会生成钛酯，可被用于制作防水纤维。

氮化钛(TiN)具有与蓝宝石及金刚砂相当的硬度(摩氏硬度9.0)，因此可作为各种切割工具的涂层，例如钻头。它的其他应用还包括装饰用金色涂料及半导体器件制造中铜导线界面的扩散阻障层。

四氯化钛(氯化钛(IV)，TiCl4)是一种无色液体，也是二氧化钛颜料制造过程的中间体。作为一种路易斯酸，四氯化钛在有机化学反应中有广泛应用，例如向山羟醛反应。钛另有一种氧化数较低的氯化物，三氯化钛(氯化钛(III)，TiCl3)，用作还原剂。

二氯化二茂钛是一种重要的碳-碳键形成催化剂。异丙醇钛用于夏普莱斯不对称环氧化反应。其他化合物还包括溴化钛(用于冶金术、超合金及高温用电线线路及涂层)和碳化钛(用于高温切割工具及涂层)。

带氮化钛镀膜的钻头

由于四舍五入的关系，数值总和并不等于100%。

自然中的钛总是与其他元素结合成化合物。它是地壳中含量第九高的元素(质量占地壳0.63%)，同时也是第七高的金属。大部分的火成岩及由其演变成的沉积岩都含有钛(生物及天然水体也含有钛)。实际上，在美国地质调查局分析过的801种火成岩中，784种含有钛钛大约占土壤的0.5至1.5%。。

它分布很广，主要矿物为锐钛矿、板钛矿、钛铁矿、钙钛矿、金红石、榍石及大部分铁矿石。这些矿物中，只有金红石和钛铁矿具有经济价值，但即使是这两种矿物，它们的高浓度矿源仍是很难找。铁钛矿的重要矿源主要分布于澳洲西部、加拿大、中国、印度、莫桑比克、新西兰、挪威及乌克兰。北美洲及南非亦有大量开采金红石，促使钛金属的年产量至九万吨及二氧化钛至四百三十万吨。据估计，钛的贮藏量超过六亿吨。

钛可以在陨石中找到，并且已在太阳及M型恒星处侦测到钛;M型恒星是温度最冷的恒星，表面温度为3,200摄氏度。在阿波罗17号任务从月球带回的岩石中，二氧化钛含量达12.1%。钛还可以在煤灰、植物，甚至人体中找到。

主条目:钛的同位素

天然生的钛有五种稳定的同位素:Ti、Ti、Ti、Ti及Ti，其中最常见的是Ti(天然丰度为73.8%)。现时已知钛共有十一种放射性同位素，其中比较稳定的有Ti(半衰期63年)、Ti(半衰期184.8分钟)、Ti(半衰期5.76分钟)及Ti(半衰期1.7分钟)。而剩下的其他放射性同位素，半衰期最长只有33秒，而大部分的半衰期更在半秒以下。

钛各同位素的原子重量，最轻有39.99u(Ti)，最重有57.966u(Ti)。最常见的稳定同位素，Ti，其主要衰变模式为电子捕获，衰变产物为元素21(钪)的同位素;而其次的衰变模式为β衰变，产物为元素23(钒)的同位素。