Titan gehört zur Gruppe der als Übergangsmetalle bekannten Elemente, die für ihre variablen Wertigkeiten und Oxidationsstufen bekannt sind. Das heißt, die Elektronen in diesen Elementen können verschiedene Umlaufbahnen um den Kern herum einnehmen und die Elemente gewinnen oder verlieren unterschiedliche Anzahlen an Elektronen, wenn sie sich mit anderen Elementen verbinden.
Titan ist die Nummer 22 im Periodensystem und enthält 22 Protonen im Kern. Sein Atomgewicht beträgt 47,88, ein Durchschnitt aus einem Bereich von 46 bis 50 Atommasseneinheiten.
Titan reagiert bei normalen atmosphärischen Temperaturen normalerweise nicht mit Gas, wird jedoch bei höheren Temperaturen hochreaktiv. Es verbrennt, wenn es Luft bei 2200 Grad Fahrenheit (1204 Grad Celsius) ausgesetzt wird, was unter seinem Schmelzpunkt von 3034 F (1668 C) liegt. In reinem Sauerstoff liegt der Zündpunkt bei 1130 F (610 C). Titan verbindet sich bei Temperaturen über 950 Grad Fahrenheit (510 C) mit Sauerstoff und erzeugt eine Reihe von Oxiden von TiO bis Ti7O12. In ähnlicher Weise verbindet sich Stickstoff mit Titan bei höheren Temperaturen, obwohl beide zu reinen Oberflächenreaktionen neigen, die eine Oxid- oder Nitridschicht auf den äußeren Schichten erzeugen. Ein tieferes Eindringen tritt ein, wenn die Temperatur 1300 F (704 C) überschreitet.
Titan reagiert auch mit Salz- und Schwefelsäure, obwohl die Reaktion ohne Wärmezufuhr langsam ist.