鈦是鋼與合金中重要的合金元素，鈦的密度為4.506-4.516克立方厘米（20℃），高于鋁而低于鐵、銅、鎳。但比強度位于金屬之首。熔點1668±4℃，熔化潛熱3.7-5.0千卡克原子，沸點3260±20℃，汽化潛熱102.5-112.5千卡克原子，臨界溫度4350℃，臨界壓力1130大氣壓。鈦的導熱性和導電性能較差，近似或略低于不銹鋼，鈦具有超導性，純鈦的超導臨界溫度為 0.38-0.4K。在25℃時，鈦的熱容為0.126卡克原子·度，熱焓1149卡克原子，熵為7.33卡克原子·度，金屬鈦是順磁性物質，導磁率為1.00004。

鈦具有可塑性，高純鈦的延伸率可達50-60%，斷面收縮率可達70-80%，但強度低，不宜作結構材料。鈦中雜質的存在，對其機械性能影響極大，特別是間隙雜質（氧、氮、碳）可大大提高鈦的強度，顯著降低其塑性。鈦作為結構材料所具有的良好機械性能，就是通過嚴格控制其中適當的雜質含量和添加合金元素而達到的。