เลขอะตอมของไททาเนียมคือ 22 จำนวนอิเล็กตรอนนอกนิวเคลียสคือ 22 และการกำหนดค่าอิเล็กตรอนคือ 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²([Ar]3d²4s²) ธาตุไททาเนียมมีอัญรูปสองแบบคือ -Ti และ -Ti -Ti เป็นระบบผลึกหกเหลี่ยม และโหมดการบรรจุอะตอมคือการบรรจุหนาแน่นหกเหลี่ยม และอัตราการใช้พื้นที่อะตอมคือ 74% -Ti คือโครงตาข่ายลูกบาศก์ โหมดการบรรจุอะตอมคือการบรรจุหนาแน่นลูกบาศก์ที่ศูนย์กลางร่างกาย และอัตราการใช้พื้นที่อะตอมคือ 68% นอกจากนี้ เมื่อข้อบกพร่องจำนวนเล็กน้อยปรากฏในผลึกไททาเนียม คุณสมบัติของผลึก เช่น ความแข็งแรงเชิงกล การนำไฟฟ้า ฯลฯ จะได้รับผลกระทบ