Mae aloi titaniwm yn cyfeirio at amrywiaeth o fetelau aloi wedi'u gwneud o ditaniwm a metelau eraill. Mae titaniwm yn fetel strwythurol pwysig a ddatblygwyd yn y 1950au. Mae gan aloion titaniwm gryfder uchel, ymwrthedd cyrydiad da a gwrthsefyll gwres uchel. O'r 1950au i'r 1960au, y prif ffocws oedd datblygu aloion titaniwm tymheredd uchel ar gyfer aero-beiriannau ac aloion titaniwm strwythurol ar gyfer fframiau awyr.
Datblygwyd nifer o aloion titaniwm sy'n gwrthsefyll cyrydiad yn y 1970au. Ers yr 1980au, mae aloion titaniwm sy'n gwrthsefyll cyrydiad ac aloion titaniwm cryfder uchel wedi'u datblygu ymhellach. Defnyddir aloi titaniwm yn bennaf ar gyfer cynhyrchu cydrannau cywasgydd injan awyrennau, ac yna rhannau strwythurol rocedi, taflegrau ac awyrennau cyflym