Titaniumlegeringen kunnen worden onderverdeeld in hitte-bestendige legeringen, hoge-legeringen, corrosie-bestendige legeringen (titanium-molybdeen, titanium-palladiumlegeringen, enz.), lage- temperatuurlegeringen en speciale functionele legeringen (titanium-ijzerwaterstofopslagmaterialen en titanium-nikkelgeheugenlegeringen), enz.. . De samenstelling en eigenschappen van typische legeringen worden weergegeven in de tabel.
Warmtebehandeling Titaniumlegeringen kunnen verschillende fasesamenstellingen en structuren verkrijgen door het warmtebehandelingsproces aan te passen. Algemeen wordt aangenomen dat de kleine gelijkassige structuur een betere plasticiteit, thermische stabiliteit en vermoeiingssterkte heeft; de naald-achtige structuur heeft een hogere uithoudingsvermogen, kruipsterkte en breuktaaiheid; de gelijkassige en naald-achtige gemengde structuur heeft betere alomvattende eigenschappen.
