一般来说，钛基合金材料的所有性质都直接或间接地取决于晶体相的类型及其结构。纯钛在室温下的稳定结构为六方密排结构，高温下转变为体心立方结构。钛基合金材料除这些稳定相外，淬火合金中还出现了其他亚稳相，如马氏体、正交马氏体或β相或ω (ω)相。ω ω有两种hcp结构，钛基合金材料一种是在高温下由β相淬火形成的无热ω ω相，这种ω ω ω相与冷却速率有关。另一种是等温ω相，在一定温度下时效析出。然而，可逆转变中两个ω相与α″马氏体相之间的确切关系仍然是许多研究的材料。

因此，对钛基合金作为结构材料的兴趣激发了对其相关系的研究。这些为商业合金的发展提供了必要的背景，但也揭示了一些意想不到的，钛基合金材料在某种程度上仍无法解释的，具有相当大科学兴趣的方面。尽管确切的过渡点取决于合金的成分和加工处理，但对于合金钛基材料，晶体相的转变也可以由合金元素驱动。

钛合金由溶质元素稳定，溶质元素对相变温度有很强的影响。钛的合金元素通常根据它们对β -transus温度的影响进行分组。它们通常被称为中性稳定剂，或-稳定剂。根据这种分类方案，稳定元素将室温六方相场扩展到高温，而稳定元素将高温相场扩展到低温。中性元素对β -trans温度的影响很小。在α稳定元素中，铝是钛最重要的合金元素。间隙元素氧O2、氮N、碳C也属于这一类，称为α-稳定剂。高温β稳定相元素有Nb、Mo;V;W;铁;Cr;锰;有限公司;铜;Si, H和Ta在室温下。对于β-稳定剂，需要最低浓度的β元素来完全稳定高温淬火后的β相。β稳定元素分为两类，即:β共析稳定剂是元素(导致部分稳定的β相)，如Fe;Cr;锰;有限公司;铜;Si和H。β同构形成元素为Mo等重质难熔BCC元素。