鈦具有銀白色的金屬光澤。密度為4.51g·cm^-3，是最重的輕金屬。熔點（1668±10）℃，沸點3260℃。熔點比鐵和鎳高。25C時的熱導率為14.99W·（m·℃)^-1，只有鐵的1/6，鋁的1/16，對切削加工和焊接不利。

25C時的膨脹系數為8.36×10^-6℃^-1，比鐵和鎳小；可以補償加熱和冷卻過程中因熱導率低引起的熱應力，從這一點上說對材料加工和熱處理有利。摩爾熱容為250.344kJ/(mol·℃）^-1。線彈性模量為115GPa，剪切彈性模量為44GPa，泊松比為0.33。彈性模量只比鐵和鎳的一半略高一些，對結構的剛度有不利影響。高純鈦的電阻率為540×10^-9Ω·m；但工業純鈦的電阻率為650×10^-9Ω·m，此外，熱導率也相應低些。 純鈦在大多數介質中，特別是在中性、氧化性和海水等介質中有極高的抗蝕性。在海水中的抗蝕性比鋁合金、不銹鋼和鎳基合金還高；在工業、農業環境和海洋大氣中雖經數年，表面也不發生任何變化。

氫氯酸、硫酸、鹽酸、正磷酸和某些熱的有機酸對鈦的腐蝕作用較強；特別是氫氯酸。不管濃度或溫度高低，均有很強的腐蝕作用。因此，氫氟酸是制備鐵及鐵合金金相試樣時常用的腐蝕劑，也是酸洗液的主要成分。

鈦對各種濃度的硝酸和鉻酸穩定性極高，在堿溶液和大多數有機酸及化合物中也很耐蝕。