Представляет собой фазу внедрения с широкой областью гомогенности, которая составляет от 14,8 до 22,6 % азота (по массе), что можно обозначить брутто-формулами от Ti10N6 до TiN соответственно[1].
Нитрид титана представляет собой материал жёлто-коричневого цвета, а в компактном состоянии приобретает золотистую окраску.
Имеет кубическую гранецентрированную решётку типа NaCl, пространственная группа Fm3m, с периодом а = 0,4235 нм.
Нитрид титана устойчив к окислению на воздухе до 700—800 °C, при этих же температурах сгорает в токе кислорода:
Нитрид титана стехиометрического состава проявляет стойкость к CO, но медленно реагирует с CO2 по реакции:
Хлор не взаимодействует с нитридом титана до 270 °C, но реагирует с ним при температурах свыше 300—400 °C: