Liczba atomowa tytanu wynosi 22, liczba elektronów poza jądrem wynosi 22, a jego konfiguracja elektronowa wynosi 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²([Ar]3d²4s²). Istnieją dwie odmiany alotropowe tytanu: -Ti i -Ti. -Ti jest układem krystalicznym heksagonalnym, a tryb upakowania atomów to gęste upakowanie heksagonalne, a współczynnik wykorzystania przestrzeni atomowej wynosi 74%. -Ti jest siecią sześcienną, tryb upakowania atomów to gęste upakowanie sześcienne skupione na ciele, a współczynnik wykorzystania przestrzeni atomowej wynosi 68%. Ponadto, gdy w krysztale tytanu pojawi się niewielka liczba defektów, właściwości kryształu, takie jak wytrzymałość mechaniczna, przewodność elektryczna itp., ulegną zmianie.