鈦合金具有很高的比強度（強度和密度之比），鈦合金已在航空、軍工、造船、化工、冶金、機械、醫(yī)療等領(lǐng)域起著不可替代的作用。例如，鈦與鋁、鉻、釩、鉬、錳等元素組成的合金，經(jīng)過熱處理，強度極限可達1176.8-1471MPa，　比強度達27-33，與它相同強度的合金鋼，其比強度只有15.5-19。鈦合金不僅強度高，而且耐腐蝕，因此在船舶制造、化工機械和醫(yī)療器械方面都有廣泛的應用。其中耐蝕性鈦合金主要用于各種強腐蝕環(huán)境的反應器、塔器、高壓釜、換熱器、泵、閥、離心機、管道、管件、電解槽等。但由于鈦及其合金的價格較高，限制了它們的應用。

α鈦合金在室溫和使用溫度下呈α型單相狀態(tài)，不能熱處理強化（退火是唯一的熱處理形式），主要依靠固溶強化。室溫強度一般低于β型和α+β型鈦合金（但高于工業(yè)純鈦），而在高溫（500-600℃）下的強度和蠕變強度卻是三類鈦合金中最高的；且組織穩(wěn)定、抗氧化性和焊接性能好，耐蝕性和可切削加工性能也較好，但塑性低（熱塑性仍然良好），室溫沖壓性能差。其中使用最廣的是TA7，它在退火狀態(tài)下具有中高強度和足夠的塑性，焊接性良好，可在500℃以下使用；當其間隙雜質(zhì)元素（氧、氫、氮等）含量極低時，在超低溫時還具有良好的韌性和綜合力學性能，是優(yōu)良的超低溫合金之一。TA4的抗拉強度比工業(yè)純鈦稍高，可做中等強度范圍的結(jié)構(gòu)材料。國內(nèi)主要用作焊絲。TA5、TA6用于400℃以下在腐蝕介質(zhì)中工作的零件及焊接件，如飛機蒙皮、骨架零件、壓氣機殼體、葉片、船舶零件等。TA7用于500℃以下長期工作的結(jié)構(gòu)件和各種模煅件，短時使用可到900℃。亦可用于超低溫（-253℃）部件（如超低溫用的容器）。
β鈦合金的主要合金元素是鉬、鉻、釩等β相穩(wěn)定化元素，在正火和淬火時很容易將高溫β相保留到室溫，獲得較穩(wěn)定的β相組織，故稱β型鈦合金。β型鈦合金可熱處理強化，有較高的強度，焊接性能和壓力加工性能良好；但性能不夠穩(wěn)定，熔煉工藝復雜，故應用不如α型及α+β型鈦合金廣泛。可用于350℃以下工作的零件，主要用于制造各種整體熱處理（固溶、時效）的板材沖壓件和焊接件；如壓氣機葉片、輪盤、鈦軸類等重載荷旋轉(zhuǎn)件以及飛機的構(gòu)件等。TB2合金一般在固溶處理狀態(tài)下交貨，在固溶、時效后使用。
α+β型鈦合金在室溫呈α+β型兩相組織，因而得名α+β型鈦合金。它具有良好的綜合力學性能，大多可熱處理強化（但TC1、TC2、TC7不能熱處理強化），鍛造、沖壓及焊接性能均較好，可切削加工、室溫強度高，150-500℃以下具有較高的耐熱性，有的（如TC1、TC2、TC3、TC4）還具有良好的低溫韌性和良好的抗海水應力腐蝕及抗熱鹽應力腐蝕能力；缺點是組織不夠穩(wěn)定。這類合金以TC4應用最為廣泛，用量約占現(xiàn)有鈦合金生產(chǎn)量的一半。該合金不僅具有良好的室溫、高溫和低溫力學性能，且在多種介質(zhì)中具有優(yōu)良的耐蝕性，同時可焊接、冷熱成形，并可通過熱處理強化；因而在宇航、船艦以及化工等工業(yè)部門均獲得廣泛應用。

TC1、TC2可用于400℃以下工作的沖壓件、焊接件以及模鍛件和彎曲加工的各種鈦零件。這兩種合金還可以用作低溫結(jié)構(gòu)材料。TC3、TC4可用作400℃以下長期工作的零件、結(jié)構(gòu)用的模件、各種容器、泵、低溫部件、船艦耐壓殼體、坦克履帶等。強度比TC1、TC2高。TC6可在400℃以下使用，主要用作飛機發(fā)動機結(jié)構(gòu)材料。TC9可用于制造在560℃以下長期工作的零件，主要用在飛機噴氣發(fā)動機的壓氣機盤和葉片上。TC10可用于制造在450℃以下長期工作的零件，如飛機結(jié)構(gòu)零件、起落架、蜂窩連接構(gòu)件、導彈發(fā)動機外殼、武器結(jié)構(gòu)件等。