Nombor atom titanium ialah 22, bilangan elektron di luar nukleus ialah 22, dan konfigurasi elektroniknya ialah 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²([Ar]3d²4s²). Terdapat dua alotrop unsur titanium: -Ti dan -Ti. -Ti ialah sistem kristal heksagon, dan mod pembungkusan atom ialah pembungkusan padat heksagon, dan kadar penggunaan ruang atom ialah 74%. -Ti ialah kekisi padu, mod pembungkusan atom ialah pembungkusan padat padu berpusat badan, dan kadar penggunaan ruang atom ialah 68%. Di samping itu, apabila sebilangan kecil kecacatan muncul dalam kristal titanium, sifat-sifat kristal, seperti kekuatan mekanikal, kekonduksian elektrik, dan lain-lain, akan terjejas.