טיטניום היא מתכת בעלת נטייה חזקה לפסיביות, באוויר ובתמיסות מימיות מחמצנות או ניטרליות יכולות ליצור במהירות סרט מגן מחמצן יציב, גם אם הסרט נהרס מסיבה כלשהי, ניתן לשחזר אותו במהירות ובאופן אוטומטי. לכן, לטיטניום עמידות מצוינת בפני קורוזיה במדיה מחמצנת ונייטרלית.
בגלל תכונות הפסיבציה הגדולות של טיטניום, במקרים רבים עם מתכות שונות במגע, אינו מאיץ את הקורוזיה, אך עשוי להאיץ את הקורוזיה של מתכות שונות. כגון בריכוז נמוך של חומצה לא מחמצנת, אם סגסוגת Pb, Sn, Cu או Monel וטיטניום במגע עם היווצרות של צימוד גלווני, חומרים אלו קורוזיה מואצת, בעוד טיטניום אינו מושפע. ובמגע עם חומצה הידרוכלורית, טיטניום ופלדה עדינה, בשל משטח הטיטניום מייצר מימן בן יומו, הורס את סרט תחמוצת הטיטניום, לא רק גורם להתפרקות מימן טיטניום, אלא גם להאיץ את הקורוזיה של טיטניום, אשר עשויה לנבוע מכך שיש לטיטניום רמה גבוהה של פעילות על מימן.
תכולת הברזל בטיטניום משפיעה על עמידות בפני קורוזיה של אמצעים מסוימים, הסיבה לעלייה בברזל בנוסף לגורם לחומרי גלם, לעיתים קרובות מרותך חדירת ברזל מוכתם של תעלת הריתוך, כך שתעלת הריתוך בברזל המקומי. התוכן עולה, כאשר לקורוזיה יש אופי לא אחיד. השימוש בחלקי ברזל לתמיכה בציוד טיטניום, כתמי ברזל על משטח המגע מטיטניום ברזל הוא כמעט בלתי נמנע בהאצת קורוזיה באזור מוכתם ברזל, במיוחד בנוכחות מימן. כאשר נוצר נזק מכני לסרט תחמוצת הטיטניום על פני השטח המוכתם, מימן חודר לתוך המתכת, ובהתאם לטמפרטורה, ללחץ ולתנאים אחרים, מתרחשת דיפוזיה של מימן בהתאם, מה שגורם לטיטניום לייצר דרגות שונות של התפרקות מימן. לכן, נעשה שימוש בטיטניום במערכות המכילות מימן בטמפרטורה בינונית ובלחץ בינוני כדי למנוע זיהום ברזל על פני השטח.
לטיטניום יש גם יציבות עייפות קורוזיה.
עמידות בפני קורוזיה של חריצי טיטניום טובה יותר, במיוחד סגסוגות Ti-0.3Mo-0.8Ni וסגסוגות Ti-0.2Pd, כך Ti-0.3Mo-0.8Ni וסגסוגות Ti-0.2Pd נמצאות בשימוש נרחב בחומרי איטום משטחים עבור ציוד מיכל כדי לפתור את הבעיה של קורוזיה של חריצים במשטחי איטום ציוד.
קורוזיה אחידה מתרחשת על פני השטח של דגימות טיטניום או חלקי עבודה, ויוצרת שכבה של תוצרי קורוזיה בעובי אחיד, נצמדת אל פני השטח של טיטניום, ובדרך כלל אינה נמשכת פנימה עם הארכת הזמן, אך ישנם יוצאי דופן. במדיות קורוזיביות רבות, ביצועי הקורוזיה של טיטניום עם שכבת הגנה של מתכות אחרות (כגון אלומיניום) טובים או טובים יותר. קורוזיה של טיטניום היא בדרך כלל אלקטרוליטית באופייה, ולכן יש קשר בין קורוזיה ופוטנציאל אלקטרודה לזרם חשמלי. לקיטוב אנודי וקתודי יש גם השפעה חזקה על מנגנון וקצב הקורוזיה. הפוטנציאל של טיטניום תלוי במידה רבה בתכונות הבידוד של סרט התחמוצת. לכן, המאפיינים של סרט התחמוצת על פני השטח של טיטניום ממלאים תפקיד מכריע בעמידותו בפני קורוזיה. כל גורם המשפר את צפיפות סרט התחמוצת, מגדיל את עובי סרט התחמוצת ומשפר את תכונות הבידוד של סרט התחמוצת תורם לעמידות בפני קורוזיה. לעומת זאת, כל גורם שמפחית את יכולת ההגנה האפקטיבית של סרט התחמוצת, בין אם הוא מכני או כימי, יגרום לירידה חדה בעמידות הקורוזיה של טיטניום.
