Основные сложности в обработке титана — это большая его склонность к налипанию и задиранию, его низкая теплопроводность, а также то обстоятельство, что практически все огнеупорные металлы растворяются в титане, результате чего представляет собой сплав титана и его металла его режущего инструмента. При такой обработке происходит  быстрый износ резцов.

   С целью уменьшения задирания, налипания и для удаления лишнего количества тепла, выделяемого при резании, применяются охлаждающие жидкости. Точение заготовки производятся резцами из твёрдых сплавов, причём скорость обработки несколько ниже, чем для нержавеющей стали.

   Если необходимо разрезать титановые листы, то эта операция осуществляется на гильотинных ножницах. Сортовой прокат большого диаметра режется механическими пилами, с применением ножовочных полотен с крупным зубом. Не очень толстые прутки режут на токарных станках.

   При фрезеровании титан проявляет все свои «достоинства» и налипает на зубья фрезы. Фрезы так же изготовляются из твёрдых сплавов, а для их охлаждения применяются смазки с большой вязкостью.

   В процессе сверлении титана основное внимание обращается на очищение от стружки отводящих канавок, так как накопление в них стружки быстро повреждает сверло. В качестве материала для титановых сверл применяется быстрорежущая сталь.

При использовании титана в роли конструкционного материала, титановые детали соединяются друг с другом и с деталями из других материалов разными способами  и методами.

    Основным методом является сварка. Самые первые попытки сваривать титан были неудачны, на них влияли взаимодействие расплавленного металла с кислородом, водородом и азотом воздуха, рост зерен при нагреве, изменения в микроструктуре и другие факторы, приводящие к хрупкости шва. Однако все эти ранее неразрешимые  проблемы, решились в самые короткие сроки, так что в наши дни сварка титана — вполне обычная технология.

   Однако все равно - сварка титана не проста и лёгка. Её главная трудность и сложность  - в необходимости неукоснительного постоянного предохранения сварного шва от его загрязнения примесями. Поэтому при сварке титана используется не только инертный газ высокой чистоты и бескислородные флюсы, но так же разнообразные защитные козырьки и прокладки, которые защищают остывающие детали.

Для максимального снижения роста зерна и уменьшения изменений в микроструктуре, сварка ведется с большой скоростью. Почти все виды подобной сварки производятся в обычных условиях, с применением специальных мер для защиты нагретого металла от его соприкосновения с воздухом.

   Но мировой практики знакома и сварка в контролируемой атмосфере. Подобная защита сварного шва необходима при выполнении ответственных работ, когда требуется гарантия на сто процентов, что сварной шов будет чист. Если свариваемые части не большие, сварка ведется в специальной, заполненной инертным газом, камере. Сварщику хорошо видно всё что нужно, через специальное окно.

   Когда же свариваются большие узлы и детали, контролируемая атмосфера создается во вместительных специальных герметичных помещениях, где сварщики производят работы с применением индивидуальных систем жизнеобеспечения. Разумеется, эти работы проводят сварщики высочайшей квалификации, но и простую сварку титана проводят только мастера, специально обученные этому делу.

   В случаях, когда сварка или не возможна, или не целесообразна, производят пайку. Пайка титана сложна тем, что при высоких температурах титан химически активен и очень прочно связан с окисной плёнкой, покрывающей его поверхность. Подавляющее большинство металлов являются непригодными для использования их в качестве припоев  в пайке титана, так как соединения получаются хрупкие. Для этой цели пригодны только чистые серебро и алюминий.

   Соединять титан с другими металлами , а так же с титаном, можно механически  при помощи клепки или болтов. Использование титановых заклёпок во время клёпки увеличивает его почти вдвое в сравнении с применением для этого высокопрочных алюминиевых деталей, а болты и гайки непременно покрываются слоем серебра или тефлона, иначе при завинчивании гаек титан будет налипать или задираться, и резьбовое соединение не выдержит больших напряжений.

   Обусловленная высоким коэффициентом трения склонность титана к налипанию и задиранию является очень серьёзным его недостатком. Это свойство приводит к тому, что сплавы из титана быстро изнашиваются, его нельзя использовать в деталях, которые должны работать в условиях трения скольжения, так как титан при скольжении налипает на поверхность детали, и деталь вязнет, схваченная слоем липкого титана.

Впрочем, есть немало способов, устраняющих склонность титана к налипанию и упрочняющих его поверхность.

   Один способ — азотирование. Он заключается в том, что нагретые до 850-950 градусов детали выдерживаются более суток в чистом газообразном азоте. На поверхности металла образуется плёнка нитрида титана золотисто-жёлтого цвета с большой микротвёрдостью. Износостойкость деталей повышается в несколько раз, не уступая изделиям из поверхностно упрочнённой стали.

   Другой метод - оксидирование. В результате нагрева на поверхности детали образуется окисная плёнка. При оксидировании низкотемпературном, затруднён свободный доступ воздуха к металлу, так что окисная плёнка получается хорошо связанной с основой титана. При высокотемпературном оксидировании детали в течении 5-6 часов выдерживаются на воздухе нагретыми до 850 градусов, а затем резко охлаждаются в воде, для удаления с их поверхности рыхлой окалины. В результате такого оксидирования сопротивление износу титана возрастает от 15 до 100 раз.