鈦是一個非常耐腐蝕的金屬。然而鈦的熱力學數據表明，鈦屬于熱力學及不穩定的金屬。如果鈦能夠溶解生產Ti2+的話其標準電極電位很負(-1.63V)，其表面總是覆蓋一層純鈦的氧化膜。這樣就使鈦的穩定電位穩定的偏向正值，例如鈦在25℃的海水中穩定電位約為+0.09V。

　　鈦的電極反應的電位數表明，其表面十分活潑，通常覆蓋著一層氧化膜，這層膜是在空氣中自然生產的，正是這層穩定、附著性強、保護性強的氧化膜，決定了鈦的優異的耐腐蝕性能。理論上講，具有保護性的氧化膜的Pilling/Bedwoth比值必須大于1。如果小于1則氧化膜不能完全覆蓋金屬表面，起不到保護作用。鈦的P/B比值隨著氧化膜的成分和結構不同，處于1-2.5之間。

　　鈦的表面暴露在大氣或水溶液中，立即回生成新的氧化膜。例如在室溫大氣中氧化膜的后代約為1.2-1.6nm，并隨著時間的延長而增厚。70天之后自然曾厚道5 nm，545天以后逐漸增加到8-9 nm。人為強化氧化條件(例如加熱、采用氧化劑或陽極氧化等)可以加速表面氧化膜的生長并得到較厚的氧化膜，都會明顯提高鈦的耐腐蝕性。

　　鈦的氧化膜(包括熱氧化膜或陽極氧化膜)通常不是單一的結構，其氧化物的成分和結構隨生成條件而變化。一般情形下，在氧化膜與環境的界面可能是TiO2,然而在氧化膜與金屬界面可能是TiO為主。中間可能存在不同價態的過渡層，甚至是非化學當量的氧化物，這就表示鈦的氧化膜從在著多層結構。至于這層氧化膜生成的過程，也不能理解為鈦與氧直接反應的結果。