Titaan on tuntud oma suurepärase korrosioonikindluse poolest. Ehkki titaani termodünaamilised andmed viitavad sellele, et tegemist on termodünaamiliselt väga ebastabiilse metalliga, on titaanil tegelikult suurepärane korrosioonikindlus.
Kui titaan saaks lahustuda, moodustades ti 2+, oleks selle standardne elektroodipotentsiaal väga negatiivne (-1. 63V). Titaani pind on aga alati kaetud passiivse titaani oksiidkilega, mis nihutab pidevalt titaani stabiliseeruvat potentsiaali positiivsete väärtuste suunas. Näiteks merevees 25 kraadi juures on titaani stabiliseeriv potentsiaal umbes +0. 09V.
Titaani elektroodireaktsiooni potentsiaalsed andmed näitavad, et selle pind on väga reaktiivne, kuid tavaliselt kaetakse oksiidkilega. Seda oksiidi kilet tekitatakse looduslikult õhus ja seda iseloomustab stabiilsus, tugev adhesioon ja kaitse, mis on titaani suurepärase korrosioonikindluse määramisel peamised tegurid. Teoreetiliselt peab kaitsva oksiidkile pilli-/Bedworthi suhe olema suurem kui 1. Titaani P/B suhe on vahemikus 1 kuni 2,5, sõltuvalt oksiidkile koostisest ja struktuurist, mis muudab titaani oksiidkile metalli pinna täielikult katma ja head kaitsvat rolli mängima.
Kui titaani pind puutub kokku atmosfääri või vesilahusega, genereeritakse kohe uus oksiidkile. Näiteks toatemperatuuril atmosfääris on oksiidkile paksus umbes 1,2 ~ 1,6 nm ja pakseneb aja jooksul. 70 päeva pärast pakseneb see loomulikult 5 nm; 545 päeva pärast suureneb see järk -järgult 8 ~ 9nm. Kunstlikult tugevdatud oksüdatsioonitingimused (nt kuumutamine, oksüdeerivate ainete kasutamine või anoodne oksüdatsioon jne) võivad kiirendada oksiidkile kasvu pinnal ja saada paksema oksiidkile, parandades sellega titaani korrosioonikindlust. Seetõttu parandab anoodse oksüdatsiooni ja termilise oksüdatsiooni tekitatud oksiidkile titaani korrosioonikindlust märkimisväärselt.
Titaani oksiidkile (sealhulgas termiline oksüdatsiooniläkk või anoodne oksüdatsioonikiir) ei ole tavaliselt üksik struktuur ning selle oksiidi koostis ja struktuur varieeruvad sõltuvalt genereerimistingimustest. Üldiselt võib Tio₂ esineda oksiidkile ja keskkonna vahelisel liidesel, kuid Tio võib domineerida oksiidkile ja metalli vahelise liideses. Vahepeal võib esineda erinevate valentsseisunditega üleminekukihid või isegi mittekeemilised samaväärsed oksiidid, mis viitab sellele, et titaani oksiidkiles on mitmekihiline struktuur. Selle oksiidkile genereerimise protsessi osas ei saa seda lihtsalt mõista titaani ja hapniku vahelise otsese reaktsiooni tagajärjel.
