Het titanium is stabiel in de lucht bij kamertemperatuur en veroorzaakt slechts „kleurrijke“ veranderingen wanneer verwarmd bij hoge temperaturen voor een periode. Dit is hoofdzakelijk omdat wanneer het titaniummetaal in de lucht wordt verwarmd, het met zuurstof zal reageren om een dichte oxydefilm te vormen. Deze oxydefilm kan niet alleen de oppervlakte van titaniummetaal beschermen, maar ook de kleurenverandering van titanium veroorzaken.
De reactievergelijking voor titaniumoxydatie is Ti+O2==TiO2, is de reactievoorwaarde verwarmen het op hoge temperatuur. Wanneer de temperatuur laag is, is de oxydefilm op de titaniumoppervlakte bijna transparant, wat moeilijk om door het blote oog is worden opgemerkt, maar aangezien de temperatuurstijgingen, de oxydefilm zich langzaam dik wordt gemaakt en in het licht mengt, makend het een verschillende kleur lijken aan het menselijke oog. Zo bepaalt de dikte van de oxydefilm de kleur van de titaniumoppervlakte.
Volgens relevante die studies, na wordt verwarmd in lucht voor een half uur, is de oppervlakte van titanium bij 200℃ wordt verwarmd zilveren wit, is 300℃ lichtgeel, is 400℃ gouden geel, is 500℃ blauw, is 600℃ purper, 700℃ - 800℃ is grijs-rood, is 900℃ grijs.