钛在地壳中蕴藏丰富，仅次于Al、Fe、Mg而居第四位。在纯钛中加入Al、Mo、Cr、Sn、Mn和V等元素形成钛合金，钛合金在航空航天和日常生活用品方面都有较为广泛的应用。
（1）纯钛
纯钛为银白色金属，密度为4.54g/cm 3 ，是一种轻金属。Ti熔点高达1680℃、线膨胀系数小、导热性差，具有同素异构转变，其转变温度为882℃，以此为界低温下为密排六晶格，高温下为体心立方晶格，Ti也具有良好的塑性。纯钛（α-Ti）弹性模量低，耐冲击性好，但低温塑变回弹大，不易成形校直，其强度与铁相似（220～260MPa），故其比强度很高，且具有很高的塑性。但工业纯钛的力学性能对所含杂质十分敏感，尤其是当H、N、O、C等轻元素微量存在时，对其固溶强化显著，使纯钛强度大大提升甚至可高达550MPa，但塑性有所下降，因此工业纯钛可直接用作工程结构材料。Ti有较好的低温塑性，在550℃以下有较好的耐热性，故Ti还常用作低温材料和耐热材料。
工业纯钛的牌号用“TA”（T为“钛”的汉语拼音第一个字母）及数字表示，数字越大，纯度越低。其牌号有TA1、TA9、TA3三种。工业纯钛只作“去应力退火”和“再结晶退火”处理。
工业纯钛由于其密度小，耐蚀性优异，更重要的是其力学性能良好，因此是航空航天、船舶、化工等工业中常用的一种结构材料。它常用于制造在350℃以下及超低温下工作的、受力较小的零件及冲压件，如飞机蒙皮、构架、隔热板、发动机部件、柴油机活塞、连杆及在海水等腐蚀介质下工作的管道阀门等。
（2）钛合金
由于钛合金具有优良的性能，因此在航空发动机中，压气机的盘、静子叶片、转子叶片和整流机匣壳体等重要的零部件都由其制造。麦克格维仑于1956年提出按照退火状态下钛合金的相组成将其分为三大类，即α型、β型、α+β型。
①α型钛合金 α型钛合金的组织一般为单相固溶体或固溶体加微量金属间化合物，不能热处理强化。这类钛合金室温强度较低（ σ b =850MPa），但高温（500～600℃）强度（500℃时， σ b =400MPa）和蠕变强度却居钛合金之首。该类合金组织稳定，耐蚀性优良，塑性及加工成形性好，还具有优良的焊接性能和低温性能，常用于制作飞机蒙皮、骨架、发动机压缩机盘和叶片、涡轮壳以及超低温容器。
②β型钛合金 β型钛合金中有较多的β相稳定元素，如Mn、Cr、Mo、V等，质量分数可达18%～19%。目前工业应用的主要为亚稳β型钛合金，合金淬火时效后沉淀强化效果显著，组织为β相基体上分布着细小的α相粒子，性能可达 σ b =1300MPa， δ =5%。该类合金在淬火态时塑性、韧性很好，冷成形性好，但该合金密度大，组织不够稳定，耐热性差，使用不太广泛。其主要是用来制造飞机中使用温度不高但要求高强度的零部件，如弹簧、紧固件及厚截面构件。
③α+β型钛合金 α+β型钛合金同时加入了稳定α相元素和稳定β相元素，合金元素质量分数低于10%。室温下为α、β两相。这类合金兼有α型及β型钛合金的特点——有非常好的综合力学性能，是应用最广泛的钛合金。如有代表性的TC4合金（Ti-6Al-4V）的综合力学性能极佳，强度高，具有良好的耐热性，还具有很好的低温性能，可用于-196℃下。因此TC4合金经过不同的加工处理，既可用于常温，又可用于高温耐热和低温结构件，在航空航天工业及其他工业部门得到了广泛的应用，用于制造航空发动机压气机盘和叶片、火箭发动机外壳及冷却喷管、飞行器用特种压力容器及化工用泵、船舶零件和蒸汽轮机部件等。