В необятния свят на металните материали титаниевите сплави се открояват с уникалните си свойства и широк спектър от приложения. Като активен метален елемент, титанът може да взаимодейства с много елементи в периодичната таблица, а II Корнилов разделя елементите в периодичната таблица на четири групи според характеристиките на взаимодействието между всеки елемент и титан и именно комбинацията от тези различни групи елементи и титан дава уникални характеристики на титаниевите сплави.
Първата група елементи са елементите, които образуват непрекъснат твърд разтвор с титан или титан, има 10 от тях, всички те са близки съседи на титана в периодичната таблица и разликата между атомния радиус и атомния радиус на титана е предимно не повече от 8%. Сред тях кохортните елементи цирконий и хафний на титан могат да образуват непрекъснати твърди разтвори с титан, докато останалите осем елемента (скандий, ванадий, ниобий, тантал, хром, молибден, волфрам и уран) образуват само непрекъснати твърди разтвори с титан.
Втората група елементи е броят на елементите, които образуват крайни твърди разтвори, някои метални съединения и съединения с ковалентна връзка с титан (повече от 40 без редкоземни метали). Тази група елементи е разположена по-далеч от титана в периодичната таблица, отколкото първата група, и нейните химични свойства са доста различни от титана, но някои елементи имат атомни радиуси, подобни на титана, което им позволява да образуват ограничени твърди разтвори с титан. Сред тях манган, желязо, кобалт, никел, мед, бор, алуминий, галий, въглерод, силиций, калай, азот, бисмут, кислород, водород и други елементи са особено важни за изследването на титанови сплави.

Третата група елементи са елементите, които не образуват твърди разтвори с титана, но образуват различни видове ковалентни и йонни съединения, с общо 9 и са разположени най-вдясно на периодичната таблица. Сред тях йонни съединения, образувани от халогени и титан, като TiCl4 и TiI4, имат уникални химични свойства.
Четвъртата група елементи са тези, които не взаимодействат с титан, включително алкални и алкалоземни метали (с изключение на берилий), които се намират в най-лявата страна на периодичната таблица, плюс инертни газове, за общо 17 елемента. Тези елементи не реагират химически с титан, но в определени сценарии на приложение те могат да осигурят стабилна работа на титаниеви сплави. Например, по време на топенето и обработката на титанови сплави, инертни газове (като аргон) могат да се използват като защитни газове, за да се предотврати реакцията на титаниеви сплави с кислород, азот и т.н. във въздуха, като по този начин се гарантира чистотата и производителността на титаниевите сплави.
