(1) 強度高
鈦合金的密度一般在 4.5g/cm3 左右，僅為鋼的 60％，純鈦的強度才接近普通鋼的強度， 一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度 ( 強度/ 密度) 遠大于其他金屬結構材料，見表 7-1，可制出單位強度高、剛性好、質輕的零、部件。目前飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
(2) 熱強度高
使用溫度比鋁合金高幾百度， 在中等溫度下仍能保持所要求的強度 , 可在 450～500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在 150℃～500℃范圍內仍有很高的比強度， 而鋁合金在 150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達 500℃，鋁合金則在 200℃以下。
(3) 抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作，其抗蝕性遠優于不銹鋼；對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強；對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。
(4)低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學性能。低溫性能好 , 間隙元素極低的鈦合金 如 TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。
(5) 化學活性大
鈦的化學活性大，與大氣中 O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大于 0.2 ％時，會在鈦合金中形成硬質 TiC；溫度較高時，與 N作用也會形成 TiN 硬質表層；在600℃以上時，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達 0.1 ～0.15 mm，硬化程度為 20％～30％。鈦的化學親和性也大，易與摩擦表面產生粘附現象。
(6) 導熱系數小、彈性模量小
鈦的導熱系數 λ=15.24W/（m.K）鈦合金制品約為鎳的 1/4 ，鐵的 1/5 ，鋁的 1/14 ，而各種鈦合金的導熱系數比鈦的導熱系數約下降 50％。鈦合金的彈性模量約為鋼的 1/2 ，故其剛性差、易變形，不宜制作細長桿和薄壁件，切削時加工表面的回彈量很大，約為不銹鋼的 2～3 倍，造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。