钛是化学性质非常活泼的金属，与钢中的氧、硫、碳、氮都容易形成化合物。钛在固态时有结构转变，这种同素异构转变决定了钛在钢中加入量的限制。在很多情况下，钛作为微合金化元素的加入。钛含量约在0.02%时，具有最佳的抑制奥氏体晶粒粗化的效果，但并不产生明显的强化作用。

钛与硫的亲和力大于锰和硫的亲和力，而且TiS比MnS更稳定，所以钛的去硫效果非常显著。但是TiS的生成自由能与TiN、TiC差不多，所以碳氮含量高时，会影响钛的脱硫作用。钛在钢中形成非常稳定、弥散、高熔点、高硬度的碳化物，另外钛还可以消除不锈钢的晶间腐蚀倾向。但如果形成较多的铁素体和TiN夹杂物，这种夹杂物会影响钢的抗蚀性。钛在钢中优先与氧化学合成TiO₂。钛的化合物能阻止晶粒长大，由固态下高温析出的、弥散分布的TiN，对阻止奥氏体晶粒长大最为有效，含钛非调质加热至1250℃，仍具有较细的奥氏体晶粒。