Ketumpatan relatif titanium ialah 4.506, takat lebur ialah 1668 darjah, dan takat didih ialah 3287 darjah. Kerintangan 42x10⁻⁸Ω·m (20 darjah ). Ia tahan terhadap kakisan kerana oksida padat di permukaan, dan tidak bertindak balas dengan oksigen, halogen dan air pada suhu bilik, dan bertindak balas dengan oksigen untuk membentuk titanium dioksida apabila ia panas-merah. Ia tidak bertindak balas dengan asid nitrik, asid sulfurik cair dan alkali, tetapi larut dalam asid sulfurik pekat, asid hidrofluorik dan aqua regia.
Titanium mempunyai keplastikan, pemanjangan titanium ketulenan tinggi boleh mencapai 50-60%, dan pengecutan bahagian boleh mencapai 70-80%, tetapi kekuatannya rendah, dan ia tidak sesuai sebagai bahan struktur. Kehadiran bendasing dalam titanium mempunyai kesan yang besar terhadap sifat mekanikalnya, terutamanya kekotoran celahan (oksigen, nitrogen, karbon) boleh meningkatkan kekuatan titanium dengan ketara dan mengurangkan keplastikannya dengan ketara. Sifat mekanikal yang baik bagi titanium sebagai bahan struktur dicapai dengan mengawal ketat kandungan kekotoran yang sesuai dan menambah unsur mengaloi.