Mật độ tương đối của titan là 4,506, điểm nóng chảy là 1668 độ và điểm sôi là 3287 độ. Điện trở suất 42x10⁻⁸Ω·m (20 độ). Nó có khả năng chống ăn mòn do oxit dày đặc trên bề mặt, và không phản ứng với oxy, halogen và nước ở nhiệt độ phòng, và phản ứng với oxy để tạo thành titan dioxide khi nóng đỏ. Nó không phản ứng với axit nitric, axit sunfuric loãng và kiềm, nhưng hòa tan trong axit sunfuric đậm đặc, axit flohydric và nước cường toan.
Titan có tính dẻo, độ giãn dài của titan có độ tinh khiết cao có thể đạt tới 50-60%, và độ co ngót của tiết diện có thể đạt tới 70-80%, nhưng độ bền thấp, không thích hợp làm vật liệu kết cấu. Sự có mặt của tạp chất trong titan có tác động lớn đến tính chất cơ học của nó, đặc biệt là tạp chất xen kẽ (oxy, nitơ, cacbon) có thể cải thiện đáng kể độ bền của titan và làm giảm đáng kể tính dẻo của nó. Các tính chất cơ học tốt của titan như một vật liệu kết cấu đạt được bằng cách kiểm soát chặt chẽ hàm lượng tạp chất thích hợp và thêm các nguyên tố hợp kim.