Відносна щільність титану становить 4,506, температура плавлення - 1668 градусів, а температура кипіння - 3287 градусів. Питомий опір 42x10⁻⁸Ω·м (20 градусів). Він стійкий до корозії завдяки щільному оксиду на поверхні, не реагує з киснем, галогеном і водою при кімнатній температурі, а реагує з киснем, утворюючи діоксид титану, коли він розпечений. Він не реагує з азотною кислотою, розведеною сірчаною кислотою та лугом, але розчинний у концентрованій сірчаній кислоті, плавиковій кислоті та царській горілці.
Титан має пластичність, відносне подовження титану високої чистоти може досягати 50-60%, а поперечна усадка може досягати 70-80%, але міцність низька, і він не підходить як конструкційний матеріал. Наявність домішок у титані має великий вплив на його механічні властивості, особливо інтерстиціальні домішки (кисень, азот, вуглець) можуть значно підвищити міцність титану та значно знизити його пластичність. Хороші механічні властивості титану як конструкційного матеріалу досягаються шляхом суворого контролю відповідного вмісту домішок і додавання легуючих елементів.