Titanova zlitina temelji na titanu in drugih elementih. Obstajata dve vrsti homogenih kristalov titana: α titan s tesno zapakirano šesterokotno strukturo pod 882 ℃ in β titan s kubično strukturo, osredotočeno na telo nad 882 ℃.
Elemente iz zlitin lahko razdelimo na tri vrste glede na njihov vpliv na temperaturo pretvorbe
① Elementi, ki stabilizirajo α fazo in povečajo temperaturo faznega prehoda, so α stabilni elementi, vključno z aluminijem, ogljikom, kisikom in dušikom. Aluminij je glavni zlitinski element v titanovi zlitini, ki očitno vpliva na izboljšanje trdnosti pri sobni temperaturi in visoki temperaturi, zmanjšanje specifične teže in povečanje modula elastičnosti.
② Elementi, ki stabilizirajo β fazo in zmanjšajo temperaturo faznega prehoda, so β stabilni elementi, ki jih lahko razdelimo na izomorfne in evtektoidne oblike. Prvi vključuje molibden, niobij in vanadij; slednje vključuje krom, mangan, baker, železo in silicij.
Elements Elementi, ki malo vplivajo na temperaturo faznega prehoda, so nevtralni elementi, kot sta cirkonij in kositer.
Kisik, dušik, ogljik in vodik so glavne nečistoče v titanovi zlitini. Kisik in dušik imata večjo topnost v fazi α, kar lahko znatno okrepi titanovo zlitino, vendar zmanjša plastičnost. Na splošno je vsebnost kisika in dušika v titanu pod 0,15-0,2% oziroma 0,04-0,05%. Topnost vodika v fazi α je zelo majhna, preveč vodika, raztopljenega v titanovi zlitini, bo ustvarilo hidrid in zlitino postalo krhko. Na splošno je vsebnost vodika v titanovi zlitini nadzorovana pod 0,015%. Raztapljanje vodika v titanu je reverzibilno in ga je mogoče odstraniti z vakuumskim žarjenjem.
