טיטניום הוא יסוד כימי עם הסמל הכימי Ti ומספר אטומי של 22. הוא ממוקם בתקופה הרביעית ובקבוצת IVB של הטבלה המחזורית של היסודות הכימיים. זוהי מתכת מעבר לבנה כסופה המאופיינת במשקל קל, חוזק גבוה, ברק מתכתי ועמידות בפני קורוזיה של גז כלור רטוב.

טיטניום נחשב למתכת נדירה בשל הטבע המפוזר והקשה למיצוי. אבל הוא שופע יחסית, מדורג במקום העשירי מבין כל האלמנטים. עפרות טיטניום כוללות בעיקר אילמניט והמטיט, המופצים באופן נרחב בקרום ובליתוספירה. טיטניום קיים גם בו זמנית כמעט בכל האורגניזמים, הסלעים, מקווי המים והקרקעות. הפקת טיטניום מעפרות עיקריות דורשת שימוש בשיטות קרול או האנטר. התרכובת הנפוצה ביותר של טיטניום היא טיטניום דו חמצני, שניתן להשתמש בה לייצור פיגמנטים לבנים. תרכובות אחרות כוללות טיטניום טטרכלוריד (TiCl4) (המשמש כזרז ובייצור מסכי עשן או טקסט אווירי) וטיטניום טריכלוריד (TiCl3) (המשמש לזרז ייצור פוליפרופילן).

לטיטניום חוזק גבוה, כאשר טיטניום טהור בעל חוזק מתיחה של עד 180 ק"ג/מ"מ. פלדות מסוימות בעלות חוזק גבוה יותר מסגסוגות טיטניום, אך החוזק הספציפי (היחס בין חוזק מתיחה לצפיפות) של סגסוגות טיטניום עולה על זה של פלדות איכותיות. לסגסוגת טיטניום יש עמידות טובה בחום, קשיחות בטמפרטורה נמוכה וקשיחות שבר, ולכן היא משמשת לעתים קרובות כחלקי מנוע מטוסים ורכיבים מבניים של רקטות וטילים. סגסוגת טיטניום יכולה לשמש גם כמיכלי אחסון של דלק ומחמצן, כמו גם מכלי לחץ גבוה. יש כיום רובים אוטומטיים, תושבות מרגמה וצינורות ירי חסרי רתיעה העשויים מסגסוגת טיטניום. בתעשיית הנפט משתמשים בעיקר במיכלים שונים, כורים, מחליפי חום, מגדלי זיקוק, צינורות, משאבות ושסתומים. טיטניום יכול לשמש כאלקטרודות, מעבים לתחנות כוח, והתקני בקרת זיהום סביבתי. סגסוגת זיכרון בצורת ניקל טיטניום הייתה בשימוש נרחב במכשירים ובמטרים. ברפואה, טיטניום יכול לשמש כעצמות מלאכותיות וכמכשירים שונים.