Densitatea titanului este de 4,506-4,516 g/cm³ (20 grade), iar punctul de topire este de 1668±4 grade. Densitatea aliajului de titan este de 4,5 g·cm⁻³, ceea ce reprezintă aproximativ 57% din cea a oțelului de înaltă rezistență. Rezistența sa specifică este mai mare decât cea a oțelului de înaltă rezistență, aliajului de aluminiu și aliajului de magneziu. Prezența impurităților în titan are un impact semnificativ asupra proprietăților sale mecanice. În special, impuritățile interstițiale (oxigen, azot și carbon) pot crește rezistența titanului și pot reduce plasticitatea acestuia. De exemplu, un studiu a arătat că lingourile de aliaj de titan care conțin aproximativ 2% fier și 2% aluminiu au o rezistență la tracțiune de aproximativ 90 kg/mm² și o alungire de aproximativ 20% la temperatura camerei; la 600 de grade, rezistența la tracțiune este de aproximativ 30 kg/mm² și alungirea este de aproximativ 30%, prezentând rezistență la căldură. Aliajul este ușor de forjat la cald și de rulare la cald.
Aliajul de titan are rezistență la coroziune în apă de mare și își poate menține performanța în apa de mare poluată, apa de mare fierbinte (sub 120 de grade), impactul valurilor, noroiul de mare și organismele marine atașate. Aliajele de titan, datorită rezistenței lor specifice ridicate, pot înlocui unele oțeluri speciale și avansate în domeniul aerospațial; datorita temperaturii lor ridicate de functionare, pot inlocui unele aliaje de aluminiu; și deoarece posedă rezistență la fluaj la temperaturi moderate (până la 550 de grade ) și rezistență acceptabilă la oxidare și coroziune, ele sunt unul dintre materialele candidate pentru a înlocui superaliajele pe bază de nichel-în compresoarele moderne de-presiuni ale motoarelor.
