钛具有密度低，为4.5克/立方厘米，是钢的50%左右，强度高，比强度大，钛及钛合金的屈服强度为207-1379MPa，而自然骨为83-117MPa，故能够满足性能要求。无磁；导热系数小，仅为钢的1/5，铝的1/3，铜的1/2；线膨胀系数小，为碳钢的1/5，为不锈钢的一半。
骨的低弹性模量约为16.5×103MPa，而钛为102.7-113.3×103MPa。钛的弹性模量低，对于人体接受植入件非常重要，同时减少了结合界面上的附加应力，延长了使用寿命。而且抗阻尼性低；耐热性好，在500℃左右仍能保持良好的机械性能；耐腐蚀性能好。
在骨科固定植入物方面，中国天津一家医疗器械公司用钛材制作的接骨板、骨螺钉等经多家医院临床试验，无不良反应，效果良好。由北京有色金属研究总院和宝钛集团等单位联合研制的Ti-6Al-7Nb和Ti-5Al-2.5Fe合金，经生物学临床实验研究表明，合金具有良好的生物相容性，并能和骨组织形成良好的结合，其作为骨科固定植入物，临床使用可靠。国内多家骨科器械生产厂家和医院合作，制成的髋关节、膝关节、肘关节、肩关节及指关节等均已用于临床。用钛做人造骨，细胞可在其上再生，骨骼可以生长，钛与人体骨、上皮、缔造组织都具有良好的亲合性。为了改善与人骨连接的植入材表面质量，对粗化表面进行生物陶瓷层也是较为有效的方法。
目前，钛及钛合金已广泛用于人工骨关节、人工骨、接头脚板、断骨固定器、骨髓内钉、人工心脏瓣膜、头盖骨等。据统计，中国每年对钛合金人工关节的需求量超过5000套，临床应用效果良好。
在国外，美国食品和药物管理局（简称FDA）今年已经同意将iStent投入到医用中。iStent作为目前医药界中最小的植入物，将可以用于白内障和青光眼的手术中。iSent由光学设备制造商Glaukos研发制造，它是一个小型的钛管，长1毫米,高0.33毫米,重仅60毫克。开角型青光眼的一个症状是眼睛中的流体无法提供适当的水分，从而对内眼产生压力，进而破坏视觉神经。iSENT则是能够给流体开出一条可以让水分通过的渠道。在理想状态下，它将可以降低术中的眼压，从而防止患者视力丧失的发生。
外科用移植材料规定使用的钛材以纯钛和Ti-6Al-4VELI合金为主。最近，与人体亲合性良好的移植材料Ti-6Al-7Nb及Ti-13Nb1-13Zr也取得了ASTM标准认可。
