钛合金和铝合金因其出色的低密度和结构强度而在航空航天、汽车、机械制造等领域被广泛应用。尤其在航空工业中，它们扮演着十分重要的角色，是航空工业的主要结构材料。尽管钛合金比铝合金重约三分之二，但其固有强度意味着可以使用更少的量达到所需要的强度。钛合金因其强度和低密度而成为降低燃料成本的重要材料，被广泛用于飞机喷气发动机和各类航天器。铝合金是现阶段应用最广、最常见的汽车轻量化材料，其密度仅是钢的三分之一。有研究表明，铝合金在整车中最多可以使用540kg，这样的情况下汽车将减重40%。奥迪、丰田等品牌的车辆采用全铝车身就是很好的例子。
由于两种材料都具有高强度和低密度，因此在选择合金时，必须考虑其他因素。
在需要高强度和低重量的关键情况下，每一克都很重要，但如果需要更高强度的部件，钛是最好的选择。因此，钛合金被用于制造医疗器件/植入体、复杂卫星组件、固定装置和支架等。
成本方面，铝是机加工或3D打印最具成本效益的金属;而钛的成本较高，但轻质零件给飞机或航天器节省的燃料将带来巨大效益，同时钛合金零件的使用寿命更长。
在热性能方面，铝合金具有很高的导热率，常被用来制造散热器;对于高温应用，钛的高熔点使其更加适合，航空发动机中就包含大量的钛合金部件。
钛的耐腐蚀性和低反应活性使其成为生物相容性最高的金属，被广泛用于医疗(如手术器械)领域。Ti64还可以很好地抵抗盐分环境，并经常用于海洋应用。
在航空航天领域，铝合金和钛合金都被广泛应用。钛合金具有高强度和低密度(仅为钢的57%左右)的优点，其比强度(强度/密度)远超过其他金属结构材料，可制作出单位强度高、刚性好、质量轻的零部件。飞机中的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都采用了钛合金。另外，3D打印技术参考查阅相关资料发现，铝合金适合在200℃以下的环境中工作，空客A380机身使用的铝材占到了1/3以上，而C919也大量采用了常规高性能铝合金材料。飞机蒙皮、隔框、翼肋等部分都使用了铝合金。
