التيتانيوم مستقر في الهواء عند درجة حرارة الغرفة ولا ينتج عنه إلا تغيرات "ملونة" عند تسخينه في درجات حرارة عالية لفترة من الزمن ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنه عند تسخين معدن التيتانيوم في الهواء ، فإنه سيتفاعل مع الأكسجين لتكوين أكسيد كثيف فيلم.لا يمكن لفيلم الأكسيد هذا حماية سطح معدن التيتانيوم فحسب ، بل يتسبب أيضًا في تغيير لون التيتانيوم.
معادلة تفاعل أكسدة التيتانيوم هي Ti + O2 == TiO2 ، حالة التفاعل هي تسخين بدرجة حرارة عالية.عندما تكون درجة الحرارة منخفضة ، يكون فيلم الأكسيد الموجود على سطح التيتانيوم شفافًا تقريبًا ، وهو أمر يصعب ملاحظته بالعين المجردة ، ولكن مع ارتفاع درجة الحرارة ، يتكاثف فيلم الأكسيد ببطء ويتداخل مع الضوء ، مما يجعله يبدو وكأنه لون مختلف للعين البشرية.لذا فإن سماكة طبقة الأكسيد تحدد لون سطح التيتانيوم.
وفقًا للدراسات ذات الصلة ، بعد تسخينه في الهواء لمدة نصف ساعة ، يكون سطح التيتانيوم المسخن عند 200 أبيض فضي ، 300 أصفر فاتح ، 400 أصفر ذهبي ، 500 أزرق ، 600 أرجواني ، 700 ℃ - 800 باللون الرمادي والأحمر ، و 900 باللون الرمادي.