以純鈦為基體加入一種或幾種其他元素所構成的合金。鈦是1795年發現的金屬元素，直到1936年，德國的W.J.克洛耳採用鎂還原法制取鈦後，鈦及其合金才開始工業生產和應用。鈦的密度是4.508，僅為鋼的57％左右；熔點1682℃。鈦有兩個同素導形體，在883℃以下為六方點陣的α型，883℃以上為體心立方點陣的β型。鈦有優良的耐蝕性，在海水中的耐蝕性僅次於鉑族金屬，在常溫下能耐多種酸、堿介質的腐蝕，甚至在王水（鹽酸：硝酸=3：1的混合合液）中亦不腐蝕，故常用以制造化工機械中的泵、閥門和其他耐蝕部件，以及電解電極、核電站設備中的冷凝管等。
高強度鈦合金的比強度(見有色金屬)很高，在500℃以下幾乎高於所有其他金屬材料。屈強比值(屈服強度/抗拉強度）為80％以上。廣泛用於航空、火箭、艦艇、兵器、化工等工業中。在-196℃時，鈦合金的抗拉強度（見拉伸試驗）約是室溫時的兩倍，在-253℃時仍能保持一定塑性，因而也可作為低溫工程的構件。最常用的鈦合金含6％鋁、4％釩。此外，含30％鉬的鈦合金，可耐沸騰的40％硫酸和20％鹽酸的腐蝕。含5％鉭的鈦合金能耐熱濃硝酸的腐蝕。在功能材料領域中，如鈦鐵系儲氫合金，可代替高壓鋼瓶安全地儲存氫氣，還可用來制取高純度氫。鈦鎳形狀記憶合金在受外力塑性變形後，當去除外力並加熱到一定溫度時，具有完全恢復變形前形狀的功能，在機械工業中可制作特殊用途的緊固件和連接件如管子接頭、自緊鉚釘等。
工業用鈦合金的主要添加元素為鋁、錫、錳、釩、鉻、鉬、鐵、矽、銅等，根據合金在使用狀態下的組織，鈦合金可分為α型、(α＋β)型、β型3大類。
鈦是一種活性金屬，在熔煉、熱處理、焊接過程中易受污染，要有適當的保護措施。鈦的價格較貴，限制瞭它在民用工業中的廣泛應用。