Hustota titanu je 4.506-4,516 gramů na centimetr krychlový (2{{10}} stupeň), vyšší než u hliníku a nižší než u železa, mědi a niklu. Jeho specifická pevnost je však na prvním místě mezi kovy, třikrát vyšší než u nerezové oceli a 1,3krát vyšší než u slitiny hliníku. Bod tání 1668 ± 4 stupně , latentní teplo tání 3.7-5.0 kcal/g atom, bod varu 3260 ± 20 stupňů, latentní teplo vypařování 102.5-112,5 kcal /g atom, kritická teplota 4350 stupňů, kritický tlak 1130 atmosfér. Tepelná a elektrická vodivost titanu je špatná, přibližně nebo mírně nižší než u nerezové oceli. Titan má supravodivost a supravodivá kritická teplota čistého titanu je 0.{19}}.4K. Při teplotě 25 stupňů je specifická tepelná kapacita titanu 0,126 kcal/g atom · stupeň, entalpie je 1149 kcal/g atomu a entropie je 7,33 kcal/g atom · stupeň. Kovový titan je paramagnetická látka s magnetickou permeabilitou 1,00004.
