Titanium heeft een aantal voordelen. De eerste is de gematigde dichtheid, namelijk 4,51 g/cm3, wat 57% staal is. Het is slechts een klein beetje groter dan de helft van staal en een klein beetje kleiner dan twee keer zo groot als aluminium, maar de sterkte is groter dan die van aluminium. Van de algemeen gebruikte structurele legeringen is de specifieke sterkte van een titaniumlegering 3,5 keer die van roestvrij staal, 1,3 keer die van een aluminiumlegering en 1,7 keer die van een magnesiumlegering. Dit alleen al maakt het tot een onmisbaar materiaal voor constructies van ruimtevaartvoertuigen.
Titanium heeft ook de prestatievoordelen van vier hoogtepunten en één niets. Hoge corrosieweerstand, hoge hittebestendigheid, hoge vloeigrens, hoge prestaties bij lage temperaturen. Titanium heeft een hoge corrosieweerstand in zeewater, nat chloor, chloriet, salpeterzuur, chroomzuur, metaalchloride, sulfide en organisch zuur; titaniumlegering behoudt een hoog niveau van corrosieweerstand bij een hoge temperatuur van 500 graden. Sommige titaniumlegeringen hebben hoge mechanische eigenschappen bij lage temperaturen, evenals een hoge plasticiteit en taaiheid; titaniumlegeringen hebben een hoge vloeigrens, zoals de treksterkte van een Ti-6AL-4V-legering, die 960 MPa bedraagt. De sterkte is 892 MPa, met een verschil van slechts 58 MPa; titanium en titaniumlegeringen zijn niet-magnetisch, niet-magnetisch en hebben een hoge sterkte. Het zijn uitstekende materialen voor de vervaardiging van diepzee-onderzeeërgranaten.
