Kekuatan tegangan titanium tulen ialah 265-353MPa, dan aloi titanium am ialah 686-1176MPa, yang kini sehingga 1764MPa. Kekuatan aloi titanium adalah setara dengan banyak keluli, tetapi jauh lebih baik daripada aloi titanium. Kekuatan khusus di sini merujuk kepada kekuatan data dibahagikan dengan ketumpatan ketaranya, juga dikenali sebagai nisbah berat kekuatan. Unit antarabangsa kekuatan tentu ialah (N/m2)/(kg/m3) atau N · m/kg. Nisbah kekuatan tegangan data kepada ketumpatan ketara data dipanggil kekuatan khusus. Nisbah kekuatan kepada ketumpatan pada titik keretakan.
Kekuatan mampatan aloi titanium dan titanium tidak boleh lebih rendah daripada kekuatan tegangannya. Kekuatan hasil mampatan dan kekuatan hasil tegangan titanium tulen industri adalah lebih kurang sama, manakala kekuatan mampatan aloi Ti-6Al-4V dan Ti-5Al-2.5Sn adalah lebih tinggi sedikit daripada kekuatan tegangan. Kekuatan ricih biasanya 60% - 70% daripada kekuatan tegangan. Kekuatan hasil galas titanium dan kepingan aloi titanium ialah 1.2-2.0 kali ganda kekuatan tegangan.
Di bawah suasana atmosfera biasa, ketahanan titanium dan aloi titanium selepas pemprosesan dan penyepuhlindapan adalah (0.5-0.65) kali kekuatan tegangan. Apabila 107 ujian kelesuan dijalankan dalam keadaan takuk (Kt=3.9), kekuatan daya tahan Ti-6Al-4V annealed ialah 0.2 kali kekuatan tegangan.
Kekerasan titanium tulen industri pemprosesan ketulenan tinggi biasanya kurang daripada 120HB, dan kekerasan titanium pemprosesan ketulenan lain ialah 200-295HB. Kekerasan tuangan titanium tulen ialah 200-220HB. Nilai kekerasan aloi titanium di bawah keadaan penyepuhlindapan ialah 32-38HRC, yang bersamaan dengan 298-349HB. Kekerasan aloi Ti-5Al-2.5Sn dan Ti-6Al-4V sebagai tuangan ialah 320HB, dan kekerasan tuangan Ti-6Al-4V kekotoran lompang rendah ialah 310HB.
Modulus keanjalan tegangan titanium tulen komersial ialah 105-109GPa, dan kebanyakan aloi titanium ialah 110-120GPa di bawah keadaan pulangan. Aloi titanium yang dikeraskan umur mempunyai modulus keanjalan tegangan lebih tinggi sedikit daripada aloi titanium anil, dan modulus keanjalan mampatan adalah sama atau lebih besar daripada modulus keanjalan tegangan. Walaupun kekukuhan aloi titanium dan titanium jauh lebih tinggi daripada aloi aluminium dan aluminium, ia hanya 55% daripada aloi besi. Modulus keanjalan khusus aloi titanium adalah bersamaan dengan aloi aluminium, hanya lebih rendah daripada berilium, molibdenum dan beberapa aloi super.
Modulus kilasan atau ricih titanium tulen komersial ialah 46 GPa, dan modulus ricih aloi titanium ialah 43-51 GPa.
Untuk meningkatkan kekuatan aloi titanium, penambahan unsur lompang akan memberi kesan berbahaya pada rintangan hentaman dan keliatan retak aloi. Mengikut jenis dan keadaan aloi titanium yang berbeza, kekuatan hentaman takuk Charpy bagi pemprosesan titanium tulen industri ialah 15-54J/cm2, dan tuangan ialah 4-10J/cm2. Kekuatan hentaman aloi titanium dalam keadaan sepuhlindap ialah 13-25.8J/cm2, dan keadaan penuaan adalah lebih rendah sedikit. Kekuatan hentaman Charpy V-notch aloi Ti-5Al-2.5Sn dalam keadaan tuangan ialah 10J/cm2, dan aloi Ti-6Al-4V ialah 20-23J/cm2. Semakin rendah kandungan oksigen, semakin tinggi nilai ini.
Banyak aloi titanium mempunyai keliatan retak yang sangat tinggi, atau ia boleh menahan penyebaran retak dengan baik. Aloi Ti-6Al-4V annealed adalah bahan yang sangat baik untuk rintangan. Apabila faktor kepekatan takuk Kt=25.4mm, nisbah kekuatan tegangan takuk kepada kekuatan tegangan bukan takuk adalah lebih besar daripada 1.
Aloi titanium masih boleh memegang fungsi tertentu pada suhu tinggi. Aloi titanium perindustrian am boleh mematuhi fungsi bergunanya pada 540 darjah, tetapi hanya boleh digunakan untuk masa yang singkat. Julat suhu untuk kegunaan jangka-panjang ialah 450-480 darjah . Aloi titanium yang digunakan pada 600 darjah telah dibangunkan. Sebagai data peluru berpandu, aloi titanium boleh digunakan pada 540 darjah untuk masa yang lama dan 760 darjah untuk masa yang singkat.
Bahan aloi titanium dan titanium masih boleh melekat pada fungsi mekanikal asalnya pada suhu rendah dan suhu ultra-rendah. Dengan penurunan suhu, kekuatan bahan aloi titanium dan titanium terus meningkat, manakala kemuluran secara beransur-ansur merosot. Banyak aloi titanium anil mempunyai kemuluran dan keliatan retak yang mencukupi pada - 195.5 darjah . Aloi Ti-5Al-2.5Sn dengan unsur interstisial yang sangat sedikit boleh digunakan pada - 252.7 darjah . Nisbah kekuatan tegangan takik kepada kekuatan tegangan tak bertakuk ialah 0.95-1.15 pada - 25.7 darjah .
Oksigen cecair, hidrogen cecair dan fluorin cecair adalah propelan penting dalam peluru berpandu dan peralatan dunia. Data yang digunakan untuk mengeluarkan bekas gas kriogenik dan bahagian struktur kriogenik mempunyai fungsi kriogenik yang sangat penting. Apabila struktur mikro disamakan dan kandungan unsur interstisial (oksigen, nitrogen, hidrogen, dll.) adalah sangat rendah, kemuluran aloi titanium masih melebihi 5%. Kebanyakan aloi titanium mempunyai kemuluran yang lemah pada - 252.7 darjah, manakala pemanjangan aloi Ti-6Al-4V boleh mencapai 12%.
