המרכיבים העיקריים של סגסוגות טיטניום הם בדרך כלל טיטניום (TI) וכמה אלמנטים סגסוגת אחרים, כמו אלומיניום (AL), ונדיום (V) וברזל (FE), אך נוסחת הסגסוגת תותאם על פי דרישות היישום הספציפיות. תוספת של אלמנטים מסגגוגת אלה יכולה לשפר את הכוח, הקשיות והתנגדות קורוזיה של סגסוגות טיטניום.
סגסוגת טיטניום בדרגת שתל היא חומר סגסוגת טיטניום שתוכנן במיוחד עבור שתלים רפואיים. סגסוגת זו נמצאת בשימוש נרחב בתחום הרפואי בשל תאימות הביולוגית המצוינת שלה, תכונות מכניות, עמידות בפני קורוזיה ויכולת מכונה, במיוחד עבור מכשירים או מבנים שצריך להשתיל בגוף האדם במשך זמן רב.