Titaanil on oma suurepärase korrosioonikindluse ning tugevuse ja kaalu suhte tõttu naftatööstuses mitu rakendust. Selle ainulaadsed omadused muudavad selle hindamatuks materjaliks karmides keskkondades, nagu näiteks avamere nafta- ja gaasipuurimisel. Järgmised on mõned titaani kriitilised rakendused naftatööstuses:
Titaan sobib oma korrosioonikindluse tõttu kasutamiseks naftapuurkaevude korpuse tootmisel. Metalli tugevus ja biosobivus muudavad selle suurepäraseks materjaliks uuringukaevude jaoks, säästes ettevõtteid korrodeerunud kestade väljavahetamisest tulenevate finantsmõjude eest.
Avamerekeskkond seab mereveekeskkonnaga puurimisseadmetele tõsiseid väljakutseid, mis soodustavad korrosiooni suurenemist. Metalli korrosioonikindlus ja tugevus muudavad selle ideaalseks avamere puurimisseadmete, näiteks naftapuurplatvormide komponentide, soojusvahetite ja veealuste torustike tootmiseks.
Nafta- ja gaasitööstuses kasutatakse titaani laialdaselt keemiliste reaktorite tootmisel, kuna see on vastupidav hapetele, lahustitele ja teistele ohtlikele keemilistele ühenditele, mida kasutatakse tootmis- ja rafineerimisprotsessis.