ไทเทเนียมเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม แม้ว่าข้อมูลอุณหพลศาสตร์สำหรับไทเทเนียมแสดงให้เห็นว่ามันเป็นโลหะที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์มาก แต่ไทเทเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม
หากไทเทเนียมสามารถละลายเป็นรูปแบบ ti 2+ ศักยภาพของอิเล็กโทรดมาตรฐานของมันจะเป็นลบมาก (-1. 63V) อย่างไรก็ตามพื้นผิวของไทเทเนียมนั้นถูกปกคลุมไปด้วยฟิล์มออกไซด์ของไทเทเนียมที่ผ่านการผ่านการเปลี่ยนแปลงซึ่งจะเปลี่ยนศักยภาพของไทเทเนียมอย่างต่อเนื่องไปสู่ค่าบวกอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่นในน้ำทะเลที่ 25 องศาศักยภาพที่มีเสถียรภาพของไทเทเนียมอยู่ที่ +0 09V
ข้อมูลศักยภาพของปฏิกิริยาอิเล็กโทรดสำหรับไทเทเนียมบ่งชี้ว่าพื้นผิวของมันมีปฏิกิริยามาก แต่มักจะถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ ฟิล์มออกไซด์นี้สร้างขึ้นตามธรรมชาติในอากาศและมีความเสถียรการยึดเกาะและการป้องกันที่แข็งแกร่งซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมของไทเทเนียม ในทางทฤษฎีอัตราส่วน pilling/bedworth ของฟิล์มป้องกันออกไซด์จะต้องมากกว่า 1 อัตราส่วน P/B ของไทเทเนียมอยู่ระหว่าง 1 ถึง 2.5 ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและโครงสร้างของฟิล์มออกไซด์ซึ่งทำให้ฟิล์มออกไซด์ของไทเทเนียมสามารถครอบคลุมพื้นผิวโลหะได้อย่างสมบูรณ์และมีบทบาทป้องกันที่ดี
เมื่อพื้นผิวของไทเทเนียมสัมผัสกับบรรยากาศหรือสารละลายน้ำฟิล์มออกไซด์ใหม่จะถูกสร้างขึ้นทันที ตัวอย่างเช่นในบรรยากาศอุณหภูมิห้องความหนาของฟิล์มออกไซด์ประมาณ 1.2 ~ 1.6nm และหนาขึ้นตามเวลา หลังจาก 70 วันมันก็หนาขึ้นถึง 5nm; หลังจาก 545 วันมันจะค่อยๆเพิ่มขึ้นเป็น 8 ~ 9nm เงื่อนไขออกซิเดชันที่เสริมสร้างความเข้มแข็ง (เช่นความร้อนการใช้สารออกซิไดซ์หรือออกซิเดชันขั้วบวก ฯลฯ ) สามารถเร่งการเจริญเติบโตของฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวและรับฟิล์มออกไซด์ที่หนาขึ้นซึ่งจะช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของไทเทเนียม ดังนั้นฟิล์มออกไซด์ที่เกิดจากการออกซิเดชั่นขั้วบวกและการเกิดออกซิเดชันความร้อนจะช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของไทเทเนียมอย่างมีนัยสำคัญ
ฟิล์มออกไซด์ของไทเทเนียม (รวมถึงฟิล์มออกซิเดชั่นความร้อนหรือฟิล์มออกซิเดชันอโนไดิก) มักจะไม่เป็นโครงสร้างเดียวและองค์ประกอบและโครงสร้างของออกไซด์นั้นแตกต่างกันไปตามเงื่อนไขการสร้าง โดยทั่วไปแล้วTio₂อาจมีอยู่ที่ส่วนต่อประสานระหว่างฟิล์มออกไซด์และสิ่งแวดล้อมอย่างไรก็ตาม TIO อาจครองที่ส่วนต่อประสานระหว่างฟิล์มออกไซด์และโลหะ ในระหว่างนั้นอาจมีเลเยอร์การเปลี่ยนผ่านที่มีสถานะวาเลนซ์ที่แตกต่างกันหรือแม้แต่ออกไซด์ที่ไม่เทียบเท่าทางเคมีซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีโครงสร้างหลายชั้นในฟิล์มออกไซด์ของไทเทเนียม สำหรับกระบวนการสร้างฟิล์มออกไซด์นี้ไม่สามารถเข้าใจได้อย่างง่ายดายเป็นผลมาจากการเกิดปฏิกิริยาโดยตรงระหว่างไทเทเนียมและออกซิเจน
