鈦合金材料和鈦金屬材料其高的強度重量比和優異的耐腐蝕性而被廣泛應用于飛機上。然而鈦合金材料的使用，與競爭材料為鋁合金材料和鋼材相比，它的成本較高，這在很大程度上限制了它的發展。有三種類型的鈦合金材料合金系統基于合金的成分和合成,主要室溫階段:(1)α和near-α合金,(2)α/β合金,和(3)β合金。α階段是鈦合金材料和階段的低溫同素異形體是高溫同素異形體。通過合金化和熱機械加工來控制這兩相的含量和微觀結構形式是鈦合金材料合金優化的主要依據。

在飛機上使用鈦合金材料的主要原因包括:重量儲蓄。在各種應用中(假設它們沒有測量限制)，鈦合金材料的強度/重量比可以超過更強但更重的鋼鐵合金和更輕但更弱的鋁合金。因此，用鈦合金材料代替競爭合金可以顯著地減輕重量。操作溫度。當工作溫度超過135°C(275°F;鋁的正常最高工作溫度)。這些條件存在于機艙、輔助動力單元區域和機身結構的機翼防冰系統中。鋼和鎳基合金是顯而易見的替代品，但它們的密度大約是鈦合金材料的1.7倍。

在飛機上空間限制，在空間有限的情況下，鈦合金材料可以代替更容易加工的鋁合金，耐蝕性。優異的耐腐蝕性使鈦合金材料在大多數應用中無需添加防護涂層。復合兼容性。鈦合金材料在與高分子復合材料接觸時得到了廣泛的應用，因為鈦合金材料與碳纖維的電流相容性比鋁更好，而且熱膨脹系數的匹配性也更好。