Titaaniharkkojen suorituskyvyn "geenit" on määritetty niiden seostuksen suunnitteluvaiheessa.
Huoneenlämpötilassa stabiilien faasien mukaan titaaniseokset jaetaan pääasiassa alfa-, lähes alfa-, (alfa+beta)- ja beetatyyppisiin. Alfastabiloiva elementti alumiini (Al) voi merkittävästi parantaa metalliseosten lujuutta ja lämpölujuutta; - vakaat alkuaineet, kuten molybdeeni (Mo), vanadiini (V), kromi (Cr) jne. voivat parantaa kovettuvuutta ja parantaa lämpökäsittelyn vahvistuskykyä. Klassisin TC4 (Ti-6Al-4V) metalliseos saavuttaa täydellisen tasapainon korkean lujuuden, hyvän sitkeyden, erinomaisen prosessoitavuuden ja korroosionkestävyyden välillä alumiinin ja vanadiinin synergistisen vaikutuksen ansiosta. Sen käyttö kattaa yli puolet kaikista titaanimateriaaleista. Toinen metalliseossuunnittelun ydin on välielementtien, kuten hapen (O), typen (N) ja vedyn (H), tiukka valvonta. Happi on luonnollinen tehostaja, mutta liialliset määrät voivat nopeasti vahingoittaa materiaalien sitkeyttä ja väsymiskykyä; Vety on "myrkkyä", joka on poistettava niin paljon kuin mahdollista vedyn haurastumisen estämiseksi. Siksi titaaniharkkojen seostus on tarkkaa tiedettä, johon liittyy erittäin tarkka pääseosalkuainesuhteen ja epäpuhtausalkuainepitoisuuden tasapainottaminen ja hallinta monimuuttujavaihekaavioiden ohjauksessa, jotta voidaan "räätälöidä" materiaaleja, jotka täyttävät tietyt käyttöolosuhteet.
