La lega di titanio ha le seguenti caratteristiche principali: Elevata resistenza. La temperatura di servizio è di diverse centinaia di gradi superiore a quella delle leghe di alluminio. Può ancora mantenere la resistenza richiesta a temperature moderate e può funzionare a lungo a temperature comprese tra 450 e 500 gradi. Questi due tipi di leghe di titanio hanno ancora un'elevata resistenza nell'intervallo da 150 gradi a 500 gradi. Resistenza specifica, mentre la resistenza specifica della lega di alluminio diminuisce significativamente a 150 gradi. La temperatura di lavoro della lega di titanio può raggiungere i 500 gradi, mentre quella della lega di alluminio è inferiore a 200 gradi. Pertanto, le biciclette da esterno sfruttano questa caratteristica. Nonostante il costo elevato, sono ancora ricercate da molti appassionati, così come le palline da golf, facili da cadere e resistenti all'estrusione. Alcune leghe di titanio pieghevoli per esterni hanno una buona resistenza alla corrosione e possono essere utilizzate in atmosfere umide e lavorando in acqua di mare, la sua resistenza alla corrosione è molto migliore di quella dell'acciaio inossidabile; è particolarmente resistente alla vaiolatura, alla corrosione acida e alla tensocorrosione; ha un'ottima resistenza alla corrosione agli alcali, al cloruro, alle sostanze organiche a base di cloro, all'acido nitrico, all'acido solforico, ecc. Tuttavia, il titanio ha una scarsa resistenza alla corrosione nei confronti dei mezzi con ossigeno riducente e sali di cromo.
Le leghe di titanio possono ancora mantenere le loro proprietà meccaniche a temperature basse e ultra-basse. Le leghe di titanio con buone proprietà a bassa temperatura ed elementi interstiziali estremamente bassi, come TA7, possono mantenere una certa plasticità a -253 grado. Pertanto, la lega di titanio è anche un importante materiale strutturale a bassa temperatura. Una tazza thermos è un buon esempio. Non ci sono problemi quando lo si porta all'aperto. Gli esterni di alcuni edifici famosi sono realizzati in lega di titanio, resistente alle basse temperature e alla corrosione.
L'elevata attività chimica del titanio produce forti reazioni chimiche con O, N, H, CO, CO₂, vapore acqueo, ammoniaca, ecc. nell'atmosfera. Quando il contenuto di carbonio è maggiore del {{0}},2%, nella lega di titanio si formerà TiC duro; quando la temperatura è elevata reagirà con l'N per formare uno strato superficiale duro di TiN; sopra i 600 gradi, il titanio assorbe l'ossigeno per formare uno strato indurito molto duro; Quando il contenuto di idrogeno aumenta, si formerà anche uno strato fragile. La profondità dello strato superficiale duro e fragile prodotto dall'assorbimento del gas può raggiungere 0,1~0,15 mm e il grado di indurimento è del 20%~30%. Il titanio ha anche un'elevata affinità chimica ed è soggetto ad adesione alle superfici di attrito.
