Относительная плотность титана составляет 4,506, температура плавления составляет 1668 градусов, а температура кипения составляет 3287 градусов. Удельное сопротивление 42x10⁻⁸Ω·м (20 градусов). Он устойчив к коррозии из-за плотного оксида на поверхности, и не реагирует с кислородом, галогеном и водой при комнатной температуре и реагирует с кислородом с образованием диоксида титана, когда он раскален. Он не реагирует с азотной кислотой, разбавленной серной кислотой и щелочами, но растворяется в концентрированной серной кислоте, плавиковой кислоте и царской водке.
Титан пластичен, удлинение титана высокой чистоты может достигать 50-60%, а усадка сечения может достигать 70-80%, но прочность низкая, и он не пригоден в качестве конструкционного материала. Наличие примесей в титане оказывает большое влияние на его механические свойства, особенно примеси внедрения (кислород, азот, углерод) могут значительно повысить прочность титана и значительно снизить его пластичность. Хорошие механические свойства титана как конструкционного материала достигаются путем строгого контроля соответствующего содержания примесей и добавления легирующих элементов.