化学性质钛的特性中，为人称道的就是它优良的抗腐蚀能力——它的抗蚀性几乎跟铂一样好，钛不受稀硫酸、稀盐、氯溶液及大部分有机酸的腐蚀，但仍可被浓酸溶解。虽然以下的电位图指出钛在热力学上是一种活性很高的金属，但是它与水及空气的反应是非常缓慢的。钛在曝露在高温空气中时，会生成一层钝氧化物保护膜，阻止氧化持续。在形成时，保护层只有一至二纳米厚，但会缓慢地持续增厚；四年间可达25纳米厚。



但当钛被置于高温空气中时，便很容易与氧产生反应。图1 在纯水、或中的钛电位图这个反应在空气温度达1200摄氏度时便会发生，而在纯氧中只需610摄氏度，生成二氧化钛。因此不能在空气中熔掉钛，因为在到达熔点前钛会先燃烧起来，所以只能在惰性气体或真空中熔化钛。在550摄氏度时，钛会与结合。钛亦会与其他卤素结合，并吸收氢气。钛也是少数会在纯氮气中燃烧的元素，达800摄氏度就会燃烧起来，生成一氮化钛，导致脆化。





现时已知钛共有十一种性同位素，其中比较稳定的有Ti（半衰期63年）、Ti（半衰期184.8分钟）、Ti（半衰期5.76分钟）及Ti（半衰期1.7分钟）。而剩下的其他性同位素，半衰期只有33秒，而大部分的半衰期更在半秒以下。钛各同位素的原子重量，轻有39.99u（Ti），重有57.966u（Ti）。常见的稳定同位素，Ti，其主要衰变模式为电子捕获，衰变产物为元素21（钪）的同位素；而其次的衰变模式为β衰变，产物为元素23（钒）的同位素。历史编辑克拉普罗特以希腊神话的泰坦为钛命名。