Atomnummeret for titanium er 22, antallet af elektroner uden for kernen er 22, og dets elektroniske konfiguration er 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²([Ar]3d²4s²). Der er to allotroper af titanium element: -Ti og -Ti. -Ti er et sekskantet krystalsystem, og atompakningstilstanden er sekskantet tæt pakning, og atomrummets udnyttelsesgrad er 74%. -Ti er det kubiske gitter, atompakningstilstanden er kropscentreret kubisk tæt pakning, og atomrummets udnyttelsesgrad er 68%. Når der desuden opstår et lille antal defekter i titaniumkrystallen, vil krystallens egenskaber, såsom mekanisk styrke, elektrisk ledningsevne osv., blive påvirket.