Titanium je známé svou vynikající odolnost proti korozi. Ačkoli termodynamická data pro titan naznačují, že se jedná o termodynamicky velmi nestabilní kov, titan má ve skutečnosti vynikající odolnost proti korozi.
Pokud by se Titanium mohl rozpustit a vytvořit TI 2+, jeho standardní elektrodový potenciál by byl velmi negativní (-1. 63V). Povrch titanu je však vždy pokryt oxidovým filmem pasivovaného titanu, který neustále posune stabilizační potenciál titanu na pozitivní hodnoty. Například v mořské vodě při 25 stupních je stabilizační potenciál titanu asi +0. 09V.
Data potenciálu reakce elektrodového reakce na titan naznačují, že jeho povrch je velmi reaktivní, ale je obvykle pokryt oxidovým filmem. Tento oxidový film je přirozeně generován ve vzduchu a je charakterizován stabilitou, silnou adhezí a ochranou, což jsou klíčovými faktory při určování vynikající odolnosti koroze titanu. Teoreticky musí být poměr pilulek/lože filmu ochranného oxidu větší než 1.. Poměr P/B titanu je mezi 1 a 2,5 v závislosti na složení a struktuře oxidového filmu, díky čemuž je oxidový film schopný zcela pokrýt kovový povrch a hrát dobrou ochrannou roli.
Když je povrch titanu vystaven atmosféře nebo vodnému roztoku, je okamžitě generován nový oxidový film. Například v atmosféře teploty místnosti je tloušťka oxidového filmu asi 1,2 ~ 1,6 nm a časem zhoustne. Po 70 dnech se přirozeně zhoustne na 5nm; Po 545 dnech se postupně zvyšuje na 8 ~ 9nm. Uměle posilované oxidační podmínky (např. Vytápění, použití oxidačních činidel nebo anodická oxidace atd.) mohou urychlit růst oxidového filmu na povrchu a získat silnější oxidový film, čímž se zlepšuje odolnost proti korozi titanu. Oxidový film generovaný anodickou oxidací a tepelnou oxidací proto významně zlepší odolnost proti korozi titanu.
Oxidový film titanu (včetně tepelného oxidačního filmu nebo anodického oxidačního filmu) obvykle není jedinou strukturou a složení a struktura jeho oxidu se liší podle podmínek generování. Obecně může být Tio₂ přítomen na rozhraní mezi oxidovým filmem a prostředím, ale Tio může dominovat na rozhraní mezi oxidovým filmem a kovem. Mezi tím mohou existovat přechodné vrstvy s různými valenčními stavy nebo dokonce ne-chemické ekvivalentní oxidy, což naznačuje, že v oxidovém filmu titanu existuje vícevrstvá struktura. Pokud jde o proces generování tohoto oxidového filmu, nelze jej jednoduše chápat jako v důsledku přímé reakce mezi titanem a kyslíkem.
