티타늄을 제련할 때는 복잡한 단계를 거칩니다. 티타늄 스펀지는 일메나이트를 사염화 티타늄으로 만든 다음 밀폐된 스테인리스 스틸 탱크에 넣고 아르곤 가스를 채우고 마그네슘 금속과 반응시켜 얻습니다. 티타늄 스펀지는 직접 사용할 수 없으며 티타늄 스펀지는 전기로에서 액체로 녹인 다음 티타늄 잉곳으로 주조해야 합니다. 그러나 이러한 종류의 전기로는 매우 높은 기술이 필요하며 전기로의 공기를 깨끗이 펌핑해야 합니다. 더욱 신경 쓰이는 것은 액체 티타늄이 들어 있는 도가니를 찾는 것이 불가능하다는 것입니다. 일반적인 내화성 재료에는 산화물이 포함되어 있고 그 안의 산소는 액체 티타늄에 의해 제거되기 때문입니다. 나중에 사람들은 마침내 "수냉 구리 도가니"가 있는 전기로를 발명했습니다. 로의 중앙 부분만 뜨겁고 나머지는 차갑고 티타늄은 로에서 녹아 물로 냉각된 구리 도가니의 벽으로 흘러가 즉시 티타늄 잉곳으로 응축됩니다.
산업에서 티타늄을 대량 생산하는 방법은 클로르법입니다. 티타늄 금속은 먼저 일메나이트(TiFeO₃) 또는 루틸(TiO₂)에 염소와 탄소를 작용시켜 생산합니다. 생성된 사염화티타늄(TiCl₄)은 증류를 통해 염화제2철(FeCl₃)에서 분리합니다. 마지막으로 사염화티타늄은 마그네슘 금속(Mg)으로 환원되어 티타늄 금속을 얻습니다. 티타늄이 산소 또는 질소와 반응하여 불순물을 형성하는 것을 방지하기 위해 생산 공정에서 공기를 제거해야 합니다.