Titanova zlitina je kovinski material, ki je sestavljen iz titana, pomešanega z drugimi kovinami, običajno z majhnimi količinami paladija, vanadija, aluminija in/ali kositra. Te kovine zagotavljajo izboljšane lastnosti v primerjavi s čistim titanom, kot so odpornost proti koroziji, dobra varivost (izdelava), stabilnost in trdnost pri povišanih temperaturah. Čisti titan je zelo trd, zaradi česar je težko variti in oblikovati.
Edina tipična uporaba čistega titana so ortopedski in zobni vsadki, medtem ko nešteto drugih aplikacij titana, vključno z vesoljsko tehniko, visokotemperaturnimi motorji, medicinsko in pomorsko obdelavo ter atletsko opremo, uporablja titanove zlitine. Mnoge zlitine drugih kovin vsebujejo tudi majhne količine titana, vendar se te ne štejejo za titanove zlitine, razen če titan predstavlja večino snovi.
Titan se pogosto šteje za čudežno kovino zaradi svoje visoke trdnosti in lahkosti. Približno tako močan kot jeklo in dvakrat močnejši kot aluminij, je titan 45 % lažji od jekla in le 60 % težji od aluminija. Prednost ima tudi to, da ne reagira na človeško telo, zaradi česar je idealen za medicinske vsadke, kot so zatiči, ki držijo skupaj zlomljene kosti. Vendar je njegova uporaba omejena zaradi visokih stroškov.
Titan je v zemeljski skorji razmeroma pogost in predstavlja približno 0.57 % (9. najpogostejši element), vendar je pridobivanje iz njegovih rud – mineralov rutil (TiO2), ilmenit (FeTiO3) in sfen (CaTiSiO5) – lahko drago, zaradi visokega vnosa toplote. Elementarni titan je bil prvič izoliran v svoji čisti obliki leta 1910, ko je Matthew A. Hunter segrel TiCl4 z natrijem pri 800°C (1472°F).
Obstaja 38 običajnih vrst titanovih zlitin, vendar je tipična mešanica 90 % titana, 6 % aluminija in 4 % vanadija. Ta mešanica se imenuje Grade 5. Obstajajo titanovi razredi od 1 do 38, pri čemer je 38 zadnji izumljen. Ocene ne označujejo moči ali česar koli, uporabljajo se le za lažjo referenco, čeprav so bile prejšnje ocene prve, ki so se običajno proizvajale. Titan 5. razreda je znan tudi kot Titan 6AL-4V, ki velja za primernega za vojaško uporabo. Ta vrsta titanove zlitine je stabilna pri aplikacijah do 400°C (752°F), pri čemer je stereotipna uporaba v letalskih turbinah, ki se zelo hitro vrtijo in se zelo segrejejo.
Poleg široke uporabe v vojaški strojni opremi je titanove zlitine mogoče najti v ojnicah v avtomobilih višjega cenovnega razreda, kot sta Porsche in Ferrari. Prisotnost teh kovin je del tega, kar lahko naredi te avtomobile tako drage, a hkrati zanesljive in zmožne visokih hitrosti. Podoben vrhunski material, ki ga najdemo v vrhunskih izdelkih, so ogljikova vlakna.