TA2純鈦力學性能與純度有關：間隙雜質（氧、氮、碳）含量增加，其強度升高，塑性大幅度降低。
常溫下鈦的塑性比其他六方結構金屬(鎘、鋅、鎂) 要高得多。原因是：滑移模型和晶體中各晶面的層錯能有關，如層錯能低，則全位錯易于分解為不全位錯，以促進滑移的繼續進行；鈦的層錯能比基面小，原在基面上滑移的位錯通過交滑移而轉移到棱柱面上，并可發生分解，這樣基面上的滑移很快終止，而棱柱面上的滑移則發揮著主導作用。反之，對于基面層錯能比較低的金屬，如鎘、鋅、鎂，則{0001}是主要滑移面。
純鈦強度隨溫度升高而降低，加熱到250℃時抗拉強度減小一半。500℃以下加熱時斷面收縮率變化很小，而伸長率連續下降；500℃以上，塑性隨溫度提高而增加，接近轉變溫度時，出現超塑性(A>100％)。
純鈦有良好的低溫塑性，特別是間隙元素含量很低的α型合金適宜在低溫下使用，如在發動機或載人飛船上作超低溫容器。
TA2純鈦的疲勞性能特點與鋼類似，具有比較明顯的物理疲勞極限，純鈦的反復彎曲疲勞極限為0.6～0.8Rm，鈦的疲勞性能對金屬表面狀態及應力集中系數比較。
TA2純鈦的耐熱性比鐵和鎳低。這與鈦原子自擴散系數大和存在同素異晶轉變有關。鈦的耐磨性較差，通過滲氮、碳、硼可提高其耐磨性。
