Titan ổn định trong không khí ở nhiệt độ phòng và chỉ tạo ra sự thay đổi màu sắc khi nung ở nhiệt độ cao trong một thời gian. Điều này chủ yếu là do kim loại titan khi nung nóng trong không khí, nó sẽ phản ứng với oxy để tạo thành một oxit dày đặc phim ảnh.Lớp màng oxit này không chỉ có thể bảo vệ bề mặt của kim loại titan mà còn có thể gây ra sự thay đổi màu sắc của titan.
Phương trình phản ứng oxi hóa titan là Ti + O2 == TiO2, điều kiện phản ứng là nung ở nhiệt độ cao.Khi nhiệt độ thấp, màng oxit trên bề mặt titan gần như trong suốt, khó có thể nhận thấy bằng mắt thường, nhưng khi nhiệt độ tăng lên, màng oxit từ từ dày lên và cản trở ánh sáng, làm xuất hiện màu sắc khác với mắt người.Vì vậy độ dày của màng oxit quyết định màu sắc của bề mặt titan.
Theo các nghiên cứu liên quan, sau khi nung trong không khí nửa giờ, bề mặt của titan được nung ở nhiệt độ 200 ℃ có màu trắng bạc, 300 ℃ có màu vàng nhạt, 400 ℃ là vàng vàng, 500 ℃ là màu xanh lam, 600 ℃ là màu tím, 700 ℃ - 800 ℃ có màu đỏ xám, 900 ℃ là màu xám.