金属钛的表面覆盖着一层极薄的自然生成的氧化膜钛和氧化物(TiO2)）。这层薄膜也可以称为钛锈，但与铁锈不同，这层氧化膜常温下不与硝酸，稀硫酸，稀盐酸以及酸中之王——王水反应，性质相当稳定 。因其表面形成了折射率高的透明膜、薄膜发挥了棱镜的作用，使光线折射、吸收了不同波长的光后，呈现出了不同的色彩。而且，如果把这层氧化膜的厚度人工调整到埃（10-8cm）单位的话、根据波长的不同，可以呈现出成千上万种相近的颜色 。因为这层薄膜是折射率高的透明薄膜，所以就能显现出丰富多彩的颜色了。据中国杯壶网专家介绍，钛杯的着色并没有添加任何颜料，完全是钛本身的颜色。由于钛的熔点与铂金差不多，再经由特殊工艺的处理，不同高温下，钛杯表面可产生不同的色彩，而且工艺越纯熟，色彩越纯净。
这种技术的运用，使得幻彩的钛杯可以在不使用化学涂料的情况下，实现不掉漆（本身就不是漆）、更耐用的特性 。
