Debido a sus propiedades, el titanio se usa en aleaciones metálicas y como sustituto del aluminio.

Aleado con Al y V, el titanio se usa en industria aeronáutica y aeroespacial en recubrimientos contra incendios, paneles exteriores, componentes de los trenes de aterrizaje, tubos hidráulicos, apoyos y alojamientos de los motores , cuchillas de los turbinas compresoras y discos de freno.

En los proyectos Mercurio, Gemini, y Apolo se utilizó el titanio para fabricar las cápsulas.

También se utiliza en cirugía para la colocación de prótesis óseas al no ser rechazado por el organismo.

Se usa en los intercambiadores de calor en las plantas desalinizadoras a causa de su capacidad para resistir la corrosión en aguas saladas.

En metalurgia, las aleaciones de titanio son empleadas para quitar oxígeno y nitrógeno de los metales fundidos.

El dióxido de titanio, conocido como blanco de titanio, es un pigmento blanco brillante usado en pinturas, lacas, plásticos, papel, tejidos y gomas.