ไททาเนียมมีความเสถียรในอากาศที่อุณหภูมิห้องและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง "สีสัน" เมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิสูงในช่วงระยะเวลาหนึ่ง สาเหตุหลักมาจากเมื่อโลหะไททาเนียมถูกทำให้ร้อนในอากาศ จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างออกไซด์ที่มีความหนาแน่นสูง ฟิล์ม.ฟิล์มออกไซด์นี้ไม่เพียงแต่สามารถปกป้องพื้นผิวของโลหะไททาเนียมเท่านั้น แต่ยังทำให้ไททาเนียมเปลี่ยนสีได้อีกด้วย
สมการปฏิกิริยาของการเกิดออกซิเดชันของไททาเนียมคือ Ti+O2==TiO2 สภาวะของปฏิกิริยาคือความร้อนที่อุณหภูมิสูงเมื่ออุณหภูมิต่ำ ฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวไททาเนียมจะเกือบโปร่งใส ซึ่งยากต่อการสังเกตด้วยตาเปล่า แต่เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ฟิล์มออกไซด์จะค่อยๆ หนาขึ้น และรบกวนแสง ทำให้ปรากฏเป็น สีที่แตกต่างจากสายตามนุษย์ดังนั้นความหนาของฟิล์มออกไซด์จึงเป็นตัวกำหนดสีของพื้นผิวไททาเนียม
จากการศึกษาที่เกี่ยวข้อง หลังจากถูกให้ความร้อนในอากาศเป็นเวลาครึ่งชั่วโมง พื้นผิวของไททาเนียมที่ให้ความร้อนที่ 200℃ เป็นสีขาวเงิน 300℃ เป็นสีเหลืองอ่อน 400℃ เป็นสีเหลืองทอง 500℃ เป็นสีน้ำเงิน 600℃ เป็นสีม่วง 700 ℃ - 800℃ เป็นสีเทาแดง 900℃ เป็นสีเทา