Yüksek yoğunluk
Titanyum alaşımlarının yoğunluğu genellikle çeliğin sadece %60'ı olan 4,51 g/cm3 civarındadır ve bazı yüksek dayanımlı titanyum alaşımları birçok alaşımlı yapısal çeliğin dayanımını aşar. Bu nedenle, titanyum alaşımının özgül dayanımı (dayanım/yoğunluk) diğer metal yapısal malzemelerden çok daha fazladır ve yüksek birim dayanımı, iyi sertlik ve hafif ağırlığa sahip parçalar üretilebilir. Titanyum alaşımları uçakların motor bileşenlerinde, iskeletlerinde, kaplamalarında, bağlantı elemanlarında ve iniş takımlarında kullanılır.
Yüksek termal yoğunluk
Kullanım sıcaklığı alüminyum alaşımından yüzlerce derece daha yüksektir ve orta sıcaklıklarda hala gerekli mukavemeti koruyabilir ve 450 ~ 500 derece sıcaklıkta uzun süre çalışabilir. Bu iki tip titanyum alaşımı hala 150 derece ~ 500 derece aralığında yüksek bir özgül mukavemete sahipken, alüminyum alaşımının özgül mukavemeti 150 derecede önemli ölçüde azalır. Titanyum alaşımlarının çalışma sıcaklığı 500 dereceye ulaşabilirken, alüminyum alaşımları 200 derecenin altına düşebilir.
İyi korozyon direnci
Titanyum alaşımı nemli atmosferde ve deniz suyu ortamında çalışır ve korozyon direnci paslanmaz çeliğe göre çok daha iyidir ve çukurlaşmaya, asit aşındırmasına ve stres korozyonuna karşı direnci özellikle güçlüdür ve alkali, klorür, klorlu organik madde, nitrik asit, sülfürik asit vb.'ye karşı mükemmel korozyon direncine sahiptir. Ancak titanyumun indirgeyici oksijen ve krom tuzu ortamlarına karşı korozyon direnci zayıftır.
Düşük sıcaklıkta iyi performans
Titanyum alaşımları düşük ve ultra düşük sıcaklıklarda mekanik özelliklerini koruyabilir. TA7 gibi iyi düşük sıcaklık özelliklerine ve çok düşük aralıklı elemanlara sahip titanyum alaşımları, -253 derecede belirli bir plastisiteyi koruyabilir. Bu nedenle, titanyum alaşımı aynı zamanda önemli bir düşük sıcaklık yapısal malzemesidir.
Kimyasal olarak aktif
Titanyum büyük kimyasal aktiviteye sahiptir ve atmosferdeki O2, N2, H2, CO, CO2, su buharı, amonyak vb. ile güçlü kimyasal reaksiyonlar üretir. Karbon içeriği %0,2'den fazla olduğunda, titanyum alaşımında sert TiC oluşacaktır ve sıcaklık yüksek olduğunda, N ile etkileşime girerek TiN'nin sert yüzey tabakası da oluşacaktır ve karbon içeriği 600 derecenin üzerinde olduğunda, titanyum yüksek sertliğe sahip sertleştirilmiş bir tabaka oluşturmak için oksijeni emecektir ve hidrojen içeriği arttığında da kırılganlık tabakası oluşacaktır. Gaz emilimiyle oluşan sert ve kırılgan yüzey tabakasının derinliği 0,1 ~ 0,15 mm'ye ulaşabilir ve sertleşme derecesi %20 ~ %30'dur. Titanyum ayrıca yüksek bir kimyasal afiniteye sahiptir ve sürtünme yüzeylerine yapışması kolaydır.