在金屬元素中，鈦的比強(qiáng)度很高。它是一種高強(qiáng)度但低質(zhì)量的金屬，而且具有相當(dāng)好的延展性（尤其是在無氧的環(huán)境下）。鈦的表面呈銀白色金屬光澤。它的熔點相當(dāng)?shù)馗撸ǔ^1,649攝氏度），所以是良好的耐火金屬材料。它具有順磁性，其電導(dǎo)率及熱導(dǎo)率皆甚低。
商業(yè)等級的鈦（純度為99.2%）具有約為434兆帕斯卡的極限抗拉強(qiáng)度，與低等級的鋼合金相若，但比鋼合金要輕45%。鈦的密度比鋁高60%，但強(qiáng)度是常見的6061-T6鋁合金的兩倍。鈦可被用于各種用途。某些鈦合金（例如βC）的抗拉強(qiáng)度達(dá)1,400兆帕斯卡。然而，當(dāng)鈦被加熱至430攝氏度以上時，強(qiáng)度會減弱。
盡管比不上高等級的熱處理鋼，鈦仍具有相當(dāng)?shù)挠捕取ｂ伈痪叽判?，同時是不良的導(dǎo)熱及導(dǎo)電體。用機(jī)械處理時需要注意，因為如不采用鋒利的器具及適當(dāng)?shù)睦鋮s手法，鈦會軟化，并留有壓痕。像鋼結(jié)構(gòu)體一樣，鈦結(jié)構(gòu)體也有疲勞極限，因此在某些應(yīng)用上可保證持久耐用。鈦合金的比勁度一般不如鋁合金及碳纖維等其他物料，所以較少應(yīng)用于需要高剛度的結(jié)構(gòu)上。
鈦具有兩種同素異形體，在882攝氏度時，就會從六方最密堆積的α型轉(zhuǎn)變成體心立方的β型。在到達(dá)臨界溫度前，α型的比熱會隨著升溫而暴增，但到達(dá)后會下降，然后在β型下不論溫度地保持基本恒定。跟鋯和鉿類似，鈦還存在一種ω態(tài)，在高壓時熱力學(xué)穩(wěn)定，但也可能在常壓下以介穩(wěn)態(tài)存在。此態(tài)一般是六邊形（理想）或三角形（扭曲），在軟性縱波聲頻光子導(dǎo)致β型（111）原子平面倒塌時能被觀測到。
