تیتانیوم تا اواخر دهه 1940 به عنوان یک آلیاژ فلزی مفید مورد استفاده قرار نگرفت.بیشتر با مولیبدن، منگنز، آهن و آلومینیوم آلیاژ می شود.تیتانیوم یکی از قوی ترین فلزات موجود از نظر وزن است که آن را برای طیف گسترده ای از کاربردهای عملی ایده آل می کند.45٪ سبک تر از فولاد با استحکام معادل، دو برابر قوی تر از آلومینیوم و تنها 60٪ سنگین تر است.
به عنوان یک عنصر، تیتانیوم دارای عدد اتمی 22 است. جرم اتمی آن 47.867 amu و نقطه جوش نسبتاً بالا 1660 درجه سانتیگراد (3020 درجه فارنهایت) است.تیتانیوم 44، تیتانیوم 45 و تیتانیوم 51 همگی ایزوتوپ های رادیواکتیو هستند که هنگام بمباران دوترون ها تولید می شوند.
در مصارف تجاری، آلیاژهای تیتانیوم در هر جایی که استحکام و وزن مشکل باشد استفاده می شود.قاب دوچرخه، قطعات خودرو و هواپیما و اعضای ساختاری نمونههای رایجی هستند.سوزن های تیتانیوم در کاربردهای پزشکی استفاده می شوند زیرا سوزن های تیتانیوم در تماس با استخوان و گوشت واکنش نشان نمی دهند.به همین دلیل، بسیاری از ابزارهای جراحی و همچنین سوراخ کردن بدن از تیتانیوم ساخته شده اند.
تیتانیوم به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی آب دریا (مخصوصاً زمانی که با پلاتین پوشیده شده باشد) برای کارخانه های نمک زدایی پیشنهاد می شود.بسیاری از کشتیها از تیتانیوم برای قطعات متحرکی استفاده میکنند که اغلب در معرض آب دریا هستند، مانند پروانهها و دکلها.
ارتش به طور گسترده ای از تیتانیوم برای کارهای مختلف استفاده می کند.آلیاژهای تیتانیوم به مقدار زیاد در موشکها، هواپیماها و هلیکوپترها، زیردریاییها و تقریباً تمام پوششهای وسایل نقلیه استفاده میشوند.در طول جنگ سرد، روسها زیرشاخههای خود را از تیتانیوم ساختند تا حداکثر سرعت و تحمل فشار بیشتر را به آنها بدهند (در نتیجه به آنها اجازه میداد تا در عمق بیشتری حرکت کنند).
در جواهرات، تیتانیوم یکی از محبوب ترین فلزات است.این به این دلیل است که رنگ آمیزی آسان و نسبتاً بی اثر است.حتی افرادی که به فلزات حساسیت دارند معمولاً با استفاده از جواهرات تیتانیومی تحت تأثیر قرار نمی گیرند.
کاربردهای تجاری تیتانیوم به آلیاژهای فلزی آن محدود نمی شود.هر دو یاقوت کبود و یاقوت کبود ستاره ای به دلیل وجود دی اکسید تیتانیوم بازتاب ستاره ای شکل خود را دریافت می کنند، بنابراین تیتانیوم تولید شده مصنوعی در سنگ های قیمتی استفاده می شود.دی اکسید تیتانیوم به دلیل خاصیت مانعی که دارد در کرم های ضد آفتاب و رنگ های همه منظوره نیز کاربرد زیادی دارد.تتراکلرید تیتانیوم (TiCl4) برای نوشتن هوایی (نوشتن حروف در هوا توسط هواپیماهای در حال پرواز) استفاده می شود.