בעולם העצום של חומרי מתכת, סגסוגות טיטניום בולטות בתכונותיהן הייחודיות ובמגוון רחב של יישומים. כיסוד מתכת פעיל, טיטניום יכול לקיים אינטראקציה עם יסודות רבים בטבלה המחזורית, ו-II קורנילוב מחלק את היסודות בטבלה המחזורית לארבע קבוצות לפי מאפייני האינטראקציה בין כל יסוד לטיטניום, והשילוב של קבוצות היסודות השונות הללו והטיטניום הוא זה שמקנה לסגסוגות טיטניום מאפיינים ייחודיים.
קבוצת היסודות הראשונה היא היסודות היוצרים תמיסה מוצקה רציפה עם טיטניום או טיטניום, יש 10 מהם, כולם שכנים קרובים לטיטניום בטבלה המחזורית, וההבדל בין הרדיוס האטומי לרדיוס האטומי של טיטניום הוא לרוב לא יותר מ-8%. ביניהם, יסודות הקוהורט זירקוניום והפניום של טיטניום יכולים ליצור תמיסות מוצקות רציפות עם טיטניום, בעוד ששמונת היסודות הנותרים (סקנדיום, ונדיום, ניוביום, טנטלום, כרום, מוליבדן, טונגסטן ואורניום) יוצרים רק תמיסות מוצקות רציפות עם טיטניום.
קבוצת היסודות השנייה היא מספר היסודות היוצרים תמיסות מוצקות סופיות, תרכובות מתכות מסוימות ותרכובות קשרים קוולנטיים עם טיטניום (יותר מ-40 לא כולל מתכות אדמה נדירות). קבוצת יסודות זו ממוקמת רחוק יותר מטיטניום בטבלה המחזורית מאשר הקבוצה הראשונה, ותכונותיה הכימיות שונות למדי מטיטניום, אך לחלק מהיסודות יש רדיוסים אטומיים הדומים לטיטניום, מה שמאפשר להם ליצור תמיסות מוצקות סופיות עם טיטניום. ביניהם, מנגן, ברזל, קובלט, ניקל, נחושת, בורון, אלומיניום, גליום, פחמן, סיליקון, בדיל, חנקן, ביסמוט, חמצן, מימן ואלמנטים אחרים חשובים במיוחד לחקר סגסוגות טיטניום.
קבוצת היסודות השלישית היא היסודות שאינם יוצרים תמיסות מוצקות עם טיטניום, אלא יוצרים סוגים שונים של תרכובות קוולנטיות ויוניות, עם סך של 9 וממוקמים בקצה הימני של הטבלה המחזורית. ביניהם, לתרכובות יוניות הנוצרות על ידי הלוגנים וטיטניום, כגון TiCl₄ ו-TiI₄, יש תכונות כימיות ייחודיות.
הקבוצה הרביעית של יסודות היא אלה שאינם מקיימים אינטראקציה עם טיטניום, כולל מתכות אלקליות ואדמה אלקליין (למעט בריליום), הממוקמות בצד השמאלי הקיצוני של הטבלה המחזורית, בתוספת גזים אינרטיים, בסך הכל 17 יסודות. יסודות אלה אינם מגיבים כימית עם טיטניום, אך בתרחישי יישום מסוימים, הם יכולים להבטיח את הביצועים היציבים של סגסוגות טיטניום. לדוגמה, במהלך ההיתוך והעיבוד של סגסוגות טיטניום, גזים אינרטיים (כגון ארגון) יכולים לשמש כגזי הגנה כדי למנוע מסגסוגות טיטניום להגיב עם חמצן, חנקן וכו' באוויר, ובכך להבטיח את הטוהר והביצועים של סגסוגות טיטניום.
