Den relative tettheten til titan er 4,506, smeltepunktet er 1668 grader, og kokepunktet er 3287 grader. Resistivitet 42x10⁻⁸Ω·m (20 grader). Det er motstandsdyktig mot korrosjon på grunn av det tette oksidet på overflaten, og reagerer ikke med oksygen, halogen og vann ved romtemperatur, og reagerer med oksygen for å danne titandioksid når det er rødglødende. Den reagerer ikke med salpetersyre, fortynnet svovelsyre og alkali, men er løselig i konsentrert svovelsyre, flussyre og vannvann.
Titan har plastisitet, forlengelsen av titan med høy renhet kan nå 50-60 %, og seksjonskrympingen kan nå 70-80 %, men styrken er lav, og den er ikke egnet som konstruksjonsmateriale. Tilstedeværelsen av urenheter i titan har stor innvirkning på dets mekaniske egenskaper, spesielt interstitielle urenheter (oksygen, nitrogen, karbon) kan i stor grad forbedre styrken til titan og redusere plastisiteten betydelig. De gode mekaniske egenskapene til titan som et strukturelt materiale oppnås ved streng kontroll av passende urenhetsinnhold og tilsetning av legeringselementer.