Titaanin atomiluku on 22, ytimen ulkopuolella olevien elektronien lukumäärä on 22 ja sen elektronikonfiguraatio on 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²([Ar]3d²4s²). Titaanielementillä on kaksi allotrooppia: -Ti ja -Ti. -Ti on kuusikulmainen kidejärjestelmä, ja atomipakkaustila on kuusikulmainen tiheä pakkaus, ja atomitilan käyttöaste on 74%. -Ti on kuutiohila, atomipakkaustila on kehokeskeinen kuutiotiheä pakkaus ja atomitilan käyttöaste on 68%. Lisäksi, kun pieni määrä vikoja ilmenee titaanikiteessä, kiteen ominaisuudet, kuten mekaaninen lujuus, sähkönjohtavuus jne., vaikuttavat.