من الناحية الديناميكية الحرارية، يعتبر التيتانيوم معدنًا شديد التفاعل بسبب احتمالية الأكسدة والاختزال السلبية، ويحترق في الغلاف الجوي عند درجة حرارة أقل من نقطة انصهاره. ويمكن أن يتفاعل مع الكلور عند درجة حرارة 550 درجة مئوية ويمكنه أيضًا أن يتحد مع غازات الهالوجين الأخرى على الرغم من أنه يمتص الهيدروجين.