Il titanio appartiene al gruppo di elementi noti come metalli di transizione, noti per la loro valenza variabile e gli stati di ossidazione. Cioè, gli elettroni di questi elementi possono abitare varie orbite attorno al nucleo, e gli elementi guadagnano o perdono un numero variabile di elettroni quando si uniscono con altri elementi.
Il titanio è il numero 22 nella tavola periodica e contiene 22 protoni nel nucleo. Il suo peso atomico è 47,88, una media presa da un intervallo di 46 a 50 unità atomiche di massa.
Il titanio normalmente non reagisce al gas a temperature atmosferiche normali ma diventa altamente reattivo a temperature più elevate. Si brucia quando esposto ad aria a 2200 gradi Fahrenheit (1204 gradi Celsius), che è sotto il suo punto di fusione di 3034 F (1668 C). In ossigeno puro, il punto di accensione è 1130 F (610 C). Titanio lega con ossigeno a temperature superiori a 950 gradi Fahrenheit (510 C), creando un numero di ossidi che vanno dal TiO al Ti7O12. Allo stesso modo, i legami di azoto con il titanio a temperature più elevate, sebbene entrambi tendano verso reazioni di sola superficie che creano un ossido o una scala di nitruro sugli strati esterni. La penetrazione più profonda si verifica quando la temperatura supera 1300 F (704 C).
Il titanio è anche reattivo con acidi cloridrico e solforico, sebbene la reazione sia lenta a meno che non venga applicato il calore.
