Титановые сплавы — легкие сплавы на основе титана, проявляют высокую прочность в интервале температур от криогенных (-250 °С) до умеренно высоких 300-600 оС. Сплавы титана, благодаря образующейся оксидной пленке, не корродируют в атмосфере, в пресной и морской воде, устойчивы против кавитационной коррозии и коррозии под напряжением, проявляют коррозионную стойкость к действию гидроксидов, растворов солей, кислот. Предел ползучести некоторых титановых сплавов при умеренных напряжениях (порядка 90 МПа) остается удовлетворительным примерно до 600 °C, что значительно выше температуры, допустимой как для алюминиевых, так и для магниевых сплавов. Титановые сплавы ковки до температур порядка 1150 °C, могут подвергаться объемной и листовой штамповке, прокатке, прессованию, волочению.
Свойства титановых сплавов зависят от структуры сплава, то есть от фазовых превращений, связанных с полиморфизмом титана. Легирующие элементы оказывают влияние на полиморфные превращения титановых сплавов. Титановые сплавы с низким содержанием углерода, кислорода, азота пластичны. В промышленности нашли применение сплавы титана с алюминием, хромом, молибденом, ванадием, марганцем, оловом. Сплавы титана с никелем (нитинол) обладают эффектом памяти формы.
Титановые сплавы подразделяются на деформируемые и литейные; а также на сплавы невысокой прочности и повышенной пластичности, средней прочности, высокопрочные. По условиям применения титановые сплавы могут быть хладостойкими, жаропрочными, коррозионностойкими. Кроме того, титановые сплавы характеризуют по их структуре. Титановые сплавы применяются в авиационной и космической промышленности, в химических аппаратах специального назначения. Из титанованадиевых сплавов изготавливается легкая броня для кабин боевых самолетов. Титаналюминиевованадиевый сплав — основной материал для реактивных двигателей и корпусов летательных аппаратов.