Τα στοιχεία κράματος μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες ανάλογα με την επιρροή τους στη θερμοκρασία μετάβασης φάσης:
1. Τα στοιχεία που σταθεροποιούν τη φάση α και αυξάνουν τη θερμοκρασία μετάβασης φάσης είναι α σταθεροποιητικά στοιχεία, όπως αλουμίνιο, άνθρακα, οξυγόνο και άζωτο. Μεταξύ αυτών, το αλουμίνιο είναι το κύριο στοιχείο κράματος του κράματος τιτανίου, το οποίο έχει προφανείς επιδράσεις στη βελτίωση της κανονικής θερμοκρασίας του κράματος και της αντοχής υψηλής θερμοκρασίας, τη μείωση της ειδικής βαρύτητας και την αύξηση του ελαστικού συντελεστή.
2. Το στοιχείο που σταθεροποιεί τη φάση β και μειώνει τη θερμοκρασία μετάβασης φάσης είναι το β σταθερό στοιχείο β, το οποίο μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: ισομορφικό και ευετετετεκοειδές. Τα προϊόντα που χρησιμοποιούν κράματα τιτανίου περιλαμβάνουν μολυβδαίνιο, νημαβία και βαναδικό. Το τελευταίο περιλαμβάνει χρωμίου, μαγγάνιο, χαλκό, σίδηρο και πυρίτιο.
3. Τα στοιχεία που έχουν μικρή επίδραση στη θερμοκρασία μετάβασης φάσης είναι ουδέτερα στοιχεία, όπως Zr, SN, κλπ.
Το οξυγόνο, το άζωτο, ο άνθρακας και το υδρογόνο είναι οι κύριες ακαθαρσίες στα κράματα τιτανίου. Το οξυγόνο και το άζωτο έχουν μεγαλύτερη διαλυτότητα στη φάση α, η οποία έχει σημαντική επίδραση ενίσχυσης στο κράμα τιτανίου, αλλά μειώνει την πλαστικότητα. Συνήθως ορίζεται ότι η περιεκτικότητα σε οξυγόνο και άζωτο στο τιτάνιο θα πρέπει να είναι κάτω από 0,15-0,2% και 0,04-0,05% αντίστοιχα. Η διαλυτότητα του υδρογόνου στη φάση α είναι πολύ μικρή και πάρα πολύ υδρογόνο που διαλύεται στο κράμα τιτανίου θα παράγει υδρίδια, τα οποία θα κάνουν το κράμα εύθραυστο. Γενικά, η περιεκτικότητα σε υδρογόνο σε κράματα τιτανίου ελέγχεται κάτω από 0,015%. Η διάλυση του υδρογόνου στο τιτάνιο είναι αναστρέψιμη και μπορεί να αφαιρεθεί με ανόπτηση κενού.