二氫化鈦在Ti—H系中形成固溶體(TiHl.8～TiHl.99)，它僅在高于400度和大于0.1MPa的氫氣氛中才穩定存在。低于400度時實際上是以二氫化鈦—TiH的固溶體形式存在。在Ti—H體系中得到的氫化鈦，其含氫量總是小于二氫化鈦中的氫含量。
制取方法：二氫化鈦可由金屬鈦在高溫下與H2反應生成：
Ti十H2＝二氫化鈦
CaH2還原二氧化鈦也可制取二氫化鈦。
性質：二氫化鈦是一種具有金屬外觀的灰色粉末，存在兩種變體，轉化溫度為37度。低溫穩定態為面心四方晶系，晶格常數為a＝0.4528nm，c＝0.4279nm。＞37度為正方晶系，晶格常數a＝0.4454nm。在20度時密度為3.9lg/cm3。
二氫化鈦在高于400度下的氫氣中穩定，在800～1000度下幾乎完全分解，所以實際上它不能單獨存在，而把組成范圍在TiHl.8～TiH1.99。的固溶體稱作為二氫化鈦，屬非化學計量化合物。二氫化鈦在水中和非氧化性酸中是穩定的。但存在氧化劑時則氧化為四價鈦化合物。
用途：氫化鈦很脆，因此常利用這一特性來制取粉末鈦。氫化鈦受熱時分解，是一種純氫源。此外，氫化鈦還可用于焊接，因為它在焊接區受熱時發生分解，析出新生氫和熔融鈦，后者可促進焊接，并可使焊縫強度增加。
