钛是一种新型金属，其性能与碳、氮、氢、氧等杂质含量有关。最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%，但其强度低，塑性高。99.5%工业纯钛的性能如下：密度ρ=4.5g/cm3，熔点1725℃，导热系数λ=15.24W/（m.K），抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25%，横截面收缩率ψ=25%，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。

高强度

钛合金的密度一般在4.51g/cm3左右，仅为钢的60%。一些高强度钛合金的强度超过了许多合金结构钢。因此，钛合金的比强度（强度/密度）远高于其他金属结构材料，可以生产出单位强度高、刚性好、重量轻的部件。飞机的发动机部件、骨架、蒙皮、紧固件和起落架均由钛合金制成。

高热强度

使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所需的强度。它可以在450-500℃的温度下长时间工作。这两种钛合金在150℃至500℃的温度范围内仍具有较高的比强度，而铝合金在150°C时的比强度显著降低。钛合金的工作温度可达500℃，而铝合金的工作环境温度低于200℃。

良好的耐腐蚀性

钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其耐腐蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸腐蚀和应力腐蚀具有特别强的抵抗力；对碱、氯化物、氯、硝酸、硫酸等有机物质具有优异的耐腐蚀性。然而，钛对还原氧和铬盐介质的耐腐蚀性较差。

良好的低温性能

钛合金可以在低温和超低温下保持其机械性能。具有良好低温性能和极低间隙元素的钛合金，如TA7，在-253℃下可以保持一定的塑性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。

化学活性高

钛具有很高的化学活性，在大气中与O2反应N2、H2、CO、CO2、与水蒸气、氨和其他物质发生强烈的化学反应。当碳含量大于0.2%时，钛合金中会形成硬质TiC；当温度较高时，与N的相互作用也会形成TiN硬表层；在600℃以上的温度下，钛吸收氧气形成高硬度的硬化层；氢含量的增加也会形成脆性层。气体吸收产生的硬脆表层深度可达0.1-0.15mm，硬化度为20%-30%。钛具有高化学亲和力，易于与摩擦表面粘附。

低导热性和弹性

钛的导热系数λ=15.24W/（m·K）约为镍的1/4，铁的1/5，铝的1/14。然而，各种钛合金的导热系数比钛低约50%。钛合金的弹性模量约为钢的一半，因此刚性差，容易变形。它不适合制造细长杆和薄壁零件。在切削过程中，加工表面的回弹较大，约为不锈钢的2-3倍，导致刀具背面严重的摩擦、粘附和粘结磨损。