تُظهر البيانات المحتملة القطب لتفاعل القطب من التيتانيوم أن سطحه نشط للغاية وعادة ما يتم تغطيته بفيلم الأكسيد الذي تم تشكيله بشكل طبيعي في الهواء. لذلك ، تنبع مقاومة التآكل الممتازة للتيتانيوم من حقيقة أن هناك دائمًا فيلم تصاق مستقر وقوي وأكسيد واقية على سطح التيتانيوم. في الواقع ، يحدد استقرار فيلم الأكسيد الطبيعي مقاومة التآكل للتيتانيوم. من الناحية النظرية ، يجب أن تكون نسبة P/B لفيلم أكسيد الواقي أكبر من 1. إذا كان أقل من 1 ، فإن فيلم الأكسيد لا يمكن أن يغطي سطح المعدن تمامًا ، لذلك لا يمكن أن يلعب دورًا وقائيًا. إذا كانت النسبة كبيرة جدًا ، فسيزيد الإجهاد الضغط في فيلم الأكسيد في المقابل ، وهو أمر يسهل التسبب في تصدع فيلم الأكسيد ولن يلعب دورًا وقائيًا. تتراوح نسبة P/B من التيتانيوم من 1 إلى 2.5 وفقًا لتكوين وهيكل فيلم الأكسيد. من هذه النقطة الأساسية ، يمكن أن يكون لفيلم أكسيد التيتانيوم أداء وقائي أفضل.
عندما يتعرض سطح التيتانيوم للأجواء أو محلول الماء ، فإنه سيولد تلقائيًا فيلم أكسيد جديد على الفور ، على سبيل المثال ، يبلغ سمك فيلم الأكسيد حوالي 1 ~ 1.6 نانومتر ، ويكثف الوقت ، بشكل طبيعي إلى 5 إلى 5 نانومتر بعد 70 يومًا ، ويزيد تدريجيًا إلى 8 ~ 9 نانومتر بعد 545 يومًا. يمكن لظروف الأكسدة المعززة بشكل مصطنع (مثل التسخين ، باستخدام الأكسدة المؤكسدة أو الأكسدة) تسريع نمو فيلم الأكسيد على سطح التيتانيوم والحصول على فيلم أكسيد سميك نسبيًا ، مما يحسن مقاومة التآكل لليتانيوم. لذلك ، فإن فيلم الأكسيد الذي يتكون من أكسدة أنوديك والأكسدة الحرارية سيحسن بشكل كبير من مقاومة التآكل لليتانيوم.
عادةً ما لا يكون فيلم أكسيد من التيتانيوم (بما في ذلك فيلم أكسيد حراري أو فيلم أكسيد الأنوديك) بنية واحدة ، وتختلف تكوين وهيكل أكسيده مع ظروف التكوين. بشكل عام ، قد تكون الواجهة بين فيلم الأكسيد والبيئة TiO2 ، في حين أن الواجهة بين فيلم الأكسيد والمعادن قد يهيمن عليها TiO2. في الوسط ، قد تكون هناك طبقات انتقالية مع حالات التكافؤ المختلفة ، حتى أكاسيد مكافئة غير كيميائية ، مما يعني أن فيلم أكسيد التيتانيوم له بنية متعددة الطبقات. أما بالنسبة لعملية تكوين فيلم الأكسيد هذا ، فلا يمكن فهمه ببساطة على أنه التفاعل المباشر بين التيتانيوم والأكسجين (أو الأكسجين في الهواء). اقترح العديد من الباحثين آليات مختلفة. يعتقد عمال الاتحاد السوفيتي السابق أن الهيدريد تم إنشاؤه لأول مرة ، ثم تم تشكيل فيلم الأكسيد على الهيدريد.