1. Yüksek mukavemet. Titanyum alaşımı yüksek mukavemete sahiptir, çekme mukavemeti 686-1176MPa'dır ve yoğunluğu çeliğin yalnızca %60'ı kadardır, dolayısıyla özgül mukavemeti çok yüksektir.
2. Yüksek sertlik. Titanyum alaşımının (tavlanmış durum) sertliği HRC 32-38'dir.
3. Düşük elastik modül. Titanyum alaşımının (tavlanmış durum) elastik modülü 1,078×10-1.176×10MPa'dır, bu da çelik ve paslanmaz çeliğin yaklaşık yarısı kadardır.
4. Mükemmel yüksek ve düşük sıcaklık performansı. Yüksek sıcaklıklarda titanyum alaşımları hala iyi mekanik özellikleri koruyabilir, ısıl dirençleri alüminyum alaşımlarından çok daha yüksektir ve çalışma sıcaklığı aralığı geniştir. Yeni ısıya dayanıklı titanyum alaşımlarının mevcut çalışma sıcaklığı 550-600 dereceye ulaşabilir; Düşük sıcaklıklarda titanyum alaşımının mukavemeti normal sıcaklığa göre artar ve iyi tokluğa sahiptir. Düşük sıcaklıktaki titanyum alaşımı, -253 derecede iyi tokluğu koruyabilir.
5. Titanyum güçlü korozyon direncine sahiptir. 550 derecenin altındaki havada, titanyum yüzeyinde hızla ince ve yoğun bir titanyum oksit filmi oluşacaktır. Bu nedenle korozyon direnci, atmosfer, deniz suyu, nitrik asit ve sülfürik asit ve güçlü alkali gibi oksitleyici ortamlarda çoğu paslanmaz çeliğinkinden daha iyidir.
