Titan (22Ti) má 26 známých izotopů, od 38Ti po 63Ti[1], z toho pět (46Ti, 47Ti, 48Ti, 49Ti a 50Ti) je stabilních a vyskytuje se v přírodě; rovněž jsou známy dva jaderné izomery (43m1Ti a 43m2Ti). 21 známých izotopů tohoto prvku je nestabilních, nejdelší poločasy přeměny mají 44Ti (60,0 let[1]) a 45Ti (184,8 minuty[1]). Všechny ostatní se přeměňují s poločasy pod 6 minut, většinou pod 1 sekundu. Nejméně stabilní je 38Ti s poločasem <120 ns.
Relativní atomová hmotnost izotopů titanu je od 38,01 (38Ti) do 62,99 (63Ti). Izotopy lehčí než stabilní se většinou přeměňují β+ přeměnou na skandium a těžší β− přeměnou na vanad.