ความเข้มข้นสูง
โดยทั่วไปแล้ว ความหนาแน่นของโลหะผสมไททาเนียมอยู่ที่ประมาณ 4.51g/cm3 ซึ่งคิดเป็น 60% ของเหล็กเท่านั้น และโลหะผสมไททาเนียมที่มีความแข็งแรงสูงบางชนิดก็มีความแข็งแรงเกินกว่าเหล็กโครงสร้างโลหะผสมหลายๆ ชนิด ดังนั้น ความแข็งแรงจำเพาะ (ความแข็งแรง/ความหนาแน่น) ของโลหะผสมไททาเนียมจึงมากกว่าวัสดุโครงสร้างโลหะอื่นๆ มาก และสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงต่อหน่วยสูง มีความแข็งแรงดี และมีน้ำหนักเบา โลหะผสมไททาเนียมใช้ในส่วนประกอบของเครื่องยนต์ โครง โครงยึด และอุปกรณ์ลงจอดของเครื่องบิน
ความเข้มข้นความร้อนสูง
อุณหภูมิการใช้งานสูงกว่าโลหะผสมอลูมิเนียมหลายร้อยองศาและยังคงรักษาความแข็งแรงที่ต้องการได้ที่อุณหภูมิปานกลางและสามารถทำงานได้เป็นเวลานานที่อุณหภูมิ 450 ~ 500 องศา โลหะผสมไททาเนียมทั้งสองประเภทนี้ยังคงมีความแข็งแรงจำเพาะสูงในช่วง 150 ~ 500 องศาในขณะที่ความแข็งแรงจำเพาะของโลหะผสมอลูมิเนียมลดลงอย่างมากที่ 150 องศา อุณหภูมิในการทำงานของโลหะผสมไททาเนียมสามารถสูงถึง 500 องศาในขณะที่โลหะผสมอลูมิเนียมสามารถสูงถึงต่ำกว่า 200 องศา
ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี
โลหะผสมไททาเนียมใช้งานได้ในบรรยากาศชื้นและน้ำทะเล และมีความทนทานต่อการกัดกร่อนดีกว่าสแตนเลสมาก อีกทั้งยังทนทานต่อการเกิดหลุม การกัดกร่อนจากกรด และการกัดกร่อนจากความเค้นได้ดีเป็นพิเศษ อีกทั้งยังทนทานต่อการกัดกร่อนของด่าง คลอไรด์ สารอินทรีย์คลอรีน กรดไนตริก กรดซัลฟิวริก เป็นต้น ได้ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม ไททาเนียมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของออกซิเจนรีดิวซ์และเกลือโครเมียมได้ไม่ดี
ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำดี
โลหะผสมไททาเนียมยังคงรักษาคุณสมบัติเชิงกลไว้ได้ที่อุณหภูมิต่ำและต่ำมาก โลหะผสมไททาเนียมที่มีคุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำที่ดีและองค์ประกอบแทรกซึมที่ต่ำมาก เช่น TA7 สามารถรักษาความเป็นพลาสติกในระดับหนึ่งที่ -253 องศา ดังนั้นโลหะผสมไททาเนียมจึงเป็นวัสดุโครงสร้างที่อุณหภูมิต่ำที่สำคัญอีกด้วย
มีฤทธิ์ทางเคมี
ไททาเนียมมีกิจกรรมทางเคมีที่ยอดเยี่ยมและก่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่รุนแรงกับ O2, N2, H2, CO, CO2, ไอน้ำ, แอมโมเนีย ฯลฯ ในบรรยากาศ เมื่อปริมาณคาร์บอนมากกว่า 0.2% จะเกิด TiC ที่แข็งในโลหะผสมไททาเนียม และเมื่ออุณหภูมิสูง ชั้นพื้นผิวแข็งของ TiN ก็จะก่อตัวขึ้นจากปฏิกิริยากับ N เช่นกัน และเมื่อปริมาณคาร์บอนสูงกว่า 600 องศา ไททาเนียมจะดูดซับออกซิเจนเพื่อสร้างชั้นที่แข็งซึ่งมีความแข็งสูง และชั้นความเปราะบางก็จะก่อตัวขึ้นเช่นกันเมื่อปริมาณไฮโดรเจนเพิ่มขึ้น ความลึกของชั้นพื้นผิวแข็งและเปราะบางที่เกิดจากการดูดซับก๊าซสามารถไปถึง 0.1~0.15 มม. และระดับการแข็งตัวคือ 20%~30% ไททาเนียมยังมีความสัมพันธ์ทางเคมีสูง และยึดติดกับพื้นผิวที่มีแรงเสียดทานได้ง่าย