鈦合金是以鈦為基礎(chǔ)加入其他元素組合的合金，鈦有兩種同質(zhì)異晶體：882℃以下為密排六方結(jié)構(gòu)α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。

穩(wěn)定α相、提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素為α穩(wěn)定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對(duì)提高合金的常溫和高溫強(qiáng)度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果，穩(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素，又可分同晶型和共析型二種，對(duì)相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。

氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質(zhì)。氧和氮在α相中有較大的溶解度，對(duì)鈦合金有顯著強(qiáng)化效果,但卻使塑性下降，通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。氫在α相中溶解度很小，鈦合金中溶解過(guò)多的氫會(huì)產(chǎn)生氫化物，使合金變脆，通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下，氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。