Titanium memiliki sederet keunggulan. Yang pertama adalah kepadatannya yang sedang, yaitu 4,51g/cm3, yaitu 57% baja. Ukurannya hanya sedikit lebih besar dari setengah baja dan sedikit lebih kecil dari dua kali lipat aluminium, namun kekuatannya lebih besar dari aluminium. Di antara paduan struktural yang umum digunakan, kekuatan spesifik paduan titanium adalah 3,5 kali lipat dari baja tahan karat, 1,3 kali lipat dari paduan aluminium, dan 1,7 kali lipat dari paduan magnesium. Ini saja menjadikannya bahan yang sangat diperlukan untuk struktur kendaraan luar angkasa.
Titanium juga memiliki keunggulan kinerja empat tertinggi dan satu tidak ada. Ketahanan korosi yang tinggi, ketahanan panas yang tinggi, kekuatan luluh yang tinggi, kinerja suhu rendah yang tinggi. Titanium memiliki ketahanan korosi yang tinggi pada air laut, klorin basah, klorit, asam nitrat, asam kromat, logam klorida, sulfida, dan asam organik; paduan titanium mempertahankan tingkat ketahanan korosi yang tinggi pada suhu tinggi 500 derajat. Beberapa paduan titanium memiliki sifat mekanik yang tinggi pada suhu rendah, serta plastisitas dan ketangguhan yang tinggi; paduan titanium memiliki kekuatan luluh yang tinggi, seperti kekuatan tarik paduan Ti-6AL-4V, yaitu 960MPa. Kekuatannya 892MPa, dengan selisih hanya 58MPa; titanium dan paduan titanium bersifat non-magnetik, non-magnetik, dan berperforma kekuatan tinggi. Mereka adalah bahan yang sangat baik untuk pembuatan cangkang kapal selam laut dalam.
