Titanyum, oda sıcaklığında havada stabildir ve yalnızca yüksek sıcaklıklarda belirli bir süre ısıtıldığında "renkli" değişiklikler üretir. Bunun başlıca nedeni, titanyum metali havada ısıtıldığında yoğun bir oksit oluşturmak üzere oksijenle reaksiyona girmesidir. film.Bu oksit film sadece titanyum metalin yüzeyini korumakla kalmaz, aynı zamanda titanyumun renk değişimine de neden olur.
Titanyum oksidasyonu için reaksiyon denklemi Ti+O2==TiO2'dir, reaksiyon koşulu yüksek sıcaklıkta ısıtmadır.Sıcaklık düşük olduğunda, titanyum yüzeyindeki oksit film neredeyse saydamdır, bu çıplak gözle fark edilmesi zordur, ancak sıcaklık arttıkça oksit film yavaşça kalınlaşır ve ışığa müdahale ederek bir insan gözünün rengi farklıdır.Böylece oksit filmin kalınlığı titanyum yüzeyinin rengini belirler.
İlgili araştırmalara göre, havada yarım saat ısıtıldıktan sonra, 200℃'de ısıtılan titanyum yüzeyi gümüş beyazı, 300℃ açık sarı, 400℃ altın sarısı, 500℃ mavi, 600℃ mor, 700℃ ℃ - 800℃ gri-kırmızı, 900℃ gridir.