鈦合金是以鈦為基添加其他元素構成的合金。鈦有兩種同質異晶體：882℃以下為密排六方構造α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。

合金元素按照它們對相變溫度的影響可分為三類

①穩定α相、增強相改變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其鋁是鈦合金首要合金元素，它對增加合金的常溫與高溫強度、降低比重、增強彈性模量有明顯成效。

②穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素，又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等；后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。

③對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。 氮、碳和氫是鈦合金的首要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有明顯強化成效,但卻使塑性減弱。一般規定鈦中氧和氮的含量分手在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會有氫化物，使合金變脆。一般鈦合金中氫含量控制在 0.015％以下。氫在鈦中是可逆的，可以利用真空退火除去。