A titán sűrűsége 4.506-4.516 gramm/köbcentiméter (2{{10}} fok), nagyobb, mint az alumíniumé és kisebb, mint a vasé, a rézé és a nikkelé. Fajlagos szilárdsága azonban az első helyen áll a fémek között, háromszorosa a rozsdamentes acélnak és 1,3-szorosa az alumíniumötvözetnek. Olvadáspont 1668 ± 4 fok, látens olvadáshő 3.7-5.0 kcal/g atom, forráspont 3260 ± 20 fok , latens párolgási hő 102.5-112,5 kcal /g atom, kritikus hőmérséklet 4350 fok, kritikus nyomás 1130 atmoszféra. A titán hő- és elektromos vezetőképessége gyenge, megközelítőleg vagy valamivel alacsonyabb, mint a rozsdamentes acélé. A titán szupravezető képességgel rendelkezik, és a tiszta titán szupravezetési kritikus hőmérséklete 0.{19}}.4K. 25 fokon a titán fajlagos hőkapacitása 0,126 kcal/g atom · fok, az entalpia 1149 kcal/g atom, az entrópia 7,33 kcal/g atom · fok. A titán fém paramágneses anyag, amelynek mágneses permeabilitása 1,00004.
