Ο ατομικός αριθμός του τιτανίου είναι 22, ο αριθμός των ηλεκτρονίων έξω από τον πυρήνα είναι 22 και η ηλεκτρονική του διαμόρφωση είναι 1s²2s²2p63s²3p63d²4s²([Ar]3d24s²). Υπάρχουν δύο αλλότροπα του στοιχείου τιτανίου: -Ti και -Ti. -Το Ti είναι ένα εξαγωνικό κρυσταλλικό σύστημα και η λειτουργία πλήρωσης ατόμων είναι εξαγωνική πυκνή συσκευασία και ο ρυθμός χρήσης του ατομικού χώρου είναι 74%. -Ti είναι το κυβικό πλέγμα, η λειτουργία πλήρωσης ατόμων είναι κυβική πυκνή συσκευασία με επίκεντρο το σώμα και ο ρυθμός χρήσης του ατομικού χώρου είναι 68%. Επιπλέον, όταν εμφανίζεται ένας μικρός αριθμός ελαττωμάτων στον κρύσταλλο τιτανίου, θα επηρεαστούν οι ιδιότητες του κρυστάλλου, όπως η μηχανική αντοχή, η ηλεκτρική αγωγιμότητα κ.λπ.