El titanio es el metal de la era espacial y oceánica que adquirió protagonismo en la segunda mitad del siglo XX; su densidad es de aproximadamente el 60 % de la del acero, pero su resistencia es comparable a la del acero ordinario, y es casi inoxidable, lo que lo convierte en uno de los metales estructurales más equilibrados. La aeronáutica y el aeroespacial son su baluarte tradicional: los revestimientos del fuselaje, trenes de aterrizaje, discos y álabes del compresor del motor, así como las botellas de gas a alta presión y las piezas estructurales de cohetes y misiles hacen un uso intensivo de las aleaciones de titanio, porque a temperatura elevada son más resistentes que las aleaciones de aluminio y más ligeras que el acero. En medicina, el titanio es bien tolerado por el tejido humano y no provoca rechazo, lo que lo convierte en el material elegido para caderas y rodillas artificiales, placas y tornillos óseos, e implantes dentales. Las industrias química y de equipos marinos aprovechan su excelente resistencia a la corrosión: las unidades de desalación, los reactores petroquímicos, las tuberías de desulfuración de gases y los intercambiadores de calor de las plataformas de perforación marina pueden permanecer mucho tiempo sin óxido en agua de mar y entornos ácido-base. En la vida cotidiana, las monturas de gafas de aleación de titanio, las cabezas de palos de golf, los cuadros de bicicleta y las cajas de relojes de gama alta son cada vez más habituales. Su elevado precio está justificado: la extracción y el procesado son intensivos en energía y complejos, pero en aplicaciones que exigen reducción de peso, resistencia a la corrosión y biocompatibilidad, donde no hay sustituto, el costo merece la pena.
El dióxido de titanio (TiO2), comúnmente blanco de titanio, es la sustancia más blanca del mundo; tiene fuerte poder cubriente, es no tóxico y resistente a la intemperie, y casi todos los pigmentos blancos de pinturas, plásticos, papel, tintas y fibras químicas dependen de él, y también se usa en grandes cantidades en protectores solares y pastas de dientes; el dióxido de titanio a nanoescala se usa además en recubrimientos autolimpiantes fotocatalíticos y en ánodos de baterías de litio. El tetracloruro de titanio (TiCl4) es el intermedio clave del proceso por cloruro para producir esponja de titanio y dióxido de titanio; su propiedad de emitir humo blanco al contacto con el aire húmedo se usó antaño para fabricar granadas de humo, y es hoy también la materia prima de los catalizadores organotitánicos y de los agentes de acoplamiento al titanato. La ilmenita (FeTiO3), junto con el rutilo (TiO2), es uno de los principales minerales primarios de titanio, distribuida principalmente en Australia, Sudáfrica y Panzhihua, China; tras la fundición en horno eléctrico o los procesos por sulfato y cloruro, da dióxido de titanio y titanio metálico, formando la base de materias primas de toda la industria del titanio. La magnetita vanadio-titanífera de la región Panzhihua-Xichang de China es co-rica tanto en titanio como en vanadio; la separación por alto horno y horno eléctrico permite la recuperación integrada de estos dos metales estratégicos, lo que la convierte en la principal base de recursos titánicos de China.