與其他傳統的生物工程材料相比，生物工程鈦合金的特征為：密度小，彈性模量低且接近人骨；對生物體內的各種有機介質具有優良的耐蝕性；有優良的生物相溶性；具有較高強度、韌性、沖擊韌性、疲勞壽命等優良綜合力學性能；無磁性。
鈦合金作為生物工程材料的試驗始于20世紀40年代，但在臨床上大量應用則是60年代以后的事。可分為低強鈦合金和高強鈦合金2類。低強鈦合金用于受力不大的置入件，例如各種接骨板、螺絲釘、頭蓋骨、下頜骨、脊錐骨、心臟瓣膜、起搏器外殼等。高強鈦合金主要用于制作受力較大的外科置入件(各種人工骨和人工關節)，主要有鈦鋁釩合金，鈦鎳合金，鈦鋁鐵合金等。Ti-6Al-4v合金具有較高的強度和一定的塑性，是應用較早而且也是應用較多的一種合金，主要制作各種受力的人工關節，如：髖關節、膝關節、肘關節、指關節、肩關節等。鈦鎳合金是一種具有形狀記憶特性新型生物工程用的功能合金。Ti一5Al一2．5Fe合金的強度與鈦鋁釩合金相當，但疲勞強度優于后者，且不含對人體有害元素，是制作膝、肘等關節的好材料。
Ti一2Mo—3A1—2Zr合金是一種新開發的中強度高韌性生物工程材料，具有良好的工藝性能，可取代鈦鋁釩合金制作受力置入件，因為有人認為，在人體內的長期使用中，合金組元釩存在著潛在毒性危險，這顯然給鈦鋁釩合金的廣泛應用帶來不利影響。進一步開發無毒性且綜合性能優異的新型生物工程鈦合金，是研究領域的一項重要任務。