अत्युत्तम जैव-संगतता, संक्षार प्रतिरोधकता, उच्च ताकत और हल्के वजन के गुणों के कारण, टाइटेनियम मिश्र धातु चिकित्सा क्षेत्र में एक आदर्श सामग्री बन गई है, जो पश्चिमी और चीनी चिकित्सा प्रणालियों दोनों में एक महत्वपूर्ण स्थान ग्रहण करती है।

प्रत्यारोपण चिकित्सा में, टाइटेनियम मिश्र धातु ऑर्थोपीडिक्स और दंत चिकित्सा के लिए सर्वश्रेष्ठ विकल्प है। यह मानव ऊतकों के साथ पूर्णतः संगत है और अस्वीकृति प्रतिक्रियाएँ उत्पन्न नहीं करती है, तथा इसका उपयोग अक्सर कृत्रिम जोड़ों, आघात स्थिरीकरण प्लेटों, दंत प्रत्यारोपणों आदि में किया जाता है। इसकी ताकत मानव अस्थियों के समान है, जबकि इसका वजन स्टेनलेस स्टील के वजन का केवल 60% है, जिससे प्रत्यारोपण के बाद शारीरिक भार कम हो जाता है। यह शरीर के द्रवों द्वारा होने वाले संक्षार का भी प्रतिरोध कर सकता है और इसका सेवा जीवन दशकों तक का होता है।

शल्य उपकरणों के क्षेत्र में, टाइटेनियम मिश्र धातु से निर्मित उपकरण जैसे स्कैल्पेल और हीमोस्टैट्स न केवल तेज़ और टिकाऊ होते हैं, बल्कि इनमें एलर्जीकता कम होती है, जिससे रोगी के संक्रमण के जोखिम में कमी आती है; ये उपकरण यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका के शीर्ष अस्पतालों के साथ-साथ चीन के स्थानीय चिकित्सा संस्थानों द्वारा व्यापक रूप से अपनाए जाते हैं। इसके अतिरिक्त, कार्डियोवैस्कुलर स्टेंट्स और कृत्रिम हृदय के वाल्व जैसे उच्च-सटीक चिकित्सा उपकरणों में टाइटेनियम मिश्र धातु की प्रसंस्करण लचीलापन और जैव सुरक्षा का पूर्ण रूप से उपयोग किया जाता है।

उच्च-स्तरीय पश्चिमी चिकित्सा उपकरणों से लेकर चीन में स्थानीय चिकित्सा नवाचार तक, टाइटेनियम मिश्र धातु — जिसका लाभ "प्रदर्शन और सुरक्षा के संयोजन" के रूप में है — वैश्विक चिकित्सा प्रौद्योगिकी के विकास को अधिक सटीक और दीर्घायु दिशा में अग्रसर कर रही है।