O titânio tem um ponto de fusão de 1.941 Kelvin, ou 3.287 graus Celsius, tornando-o um dos elementos mais resistentes ao calor na tabela periódica. O titânio é o metal refratário mais leve, que é um grupo distingue-se por sua resistência ao calor.
O alto ponto de fusão do titânio e seu ponto de ebulição ainda mais alto de 3.560 Kelvin o tornam altamente desejável como um componente em equipamentos que devem permanecer fortes quando expostos a altas temperaturas. Por causa de seu baixo peso e alta resistência, o titânio também é desejável para aplicações aeroespaciais. O titânio é geralmente mais abundante do que outros metais refratários, tornando-o ideal para aplicações industriais onde o preço é uma preocupação.