L'extracció de titani es basa principalment en el procés Kroll o les seves variacions millorades. Els minerals-rics en titani (com el rutil) es processen per produir tetraclorur de titani. Aleshores, sota una atmosfera de gas inert, el tetraclorur de titani es redueix amb magnesi o sodi per obtenir un metall de titani esponjós. Aquest titani esponjós requereix un processament addicional, inclosa la trituració, la neteja i la destil·lació al buit, abans de poder utilitzar-se en processos de fusió posteriors.
Per obtenir lingots amb una composició uniforme i un baix contingut d'impureses, s'utilitzen habitualment les tècniques de fusió d'arc al buit o de fusió en forn de sol fred. Aquests mètodes es duen a terme al buit o en una atmosfera inert, evitant eficaçment que el titani reaccioni amb l'oxigen, el nitrogen i altres gasos a altes temperatures.
A continuació, els lingots fosos se sotmeten a processos de treball en calent com ara forja, laminació i extrusió per produir palanxes en diverses formes, com ara plaques, barres, tubs i filferros. El treball en fred dels aliatges de titani és relativament difícil a causa de la seva alta resistència i tendència significativa a l'enduriment, sovint requereix un recuit intermedi per restaurar la ductilitat. Altres mètodes de conformació inclouen la fosa, la metal·lúrgia de pols i les tècniques de fabricació additiva.
