ראשית, התאימות הביולוגית גרועה. בהשוואה למודול האלסטי של רקמת העצם, המודול האלסטי של סגסוגת טיטניום הוא בערך פי 4 עד 10 מזה של רקמת העצם. לאחר ההשתלה, קל לייצר אפקט "מגן מתח". התכונות המכניות בממשק אינן תואמות, והוא אינו יכול ליצור כוח חזק עם העצם. השילוב הכימי הוא רק שילוב מוטבע מכני, שיכול בקלות להיפרד מרקמת העצם המארחת שמסביב ולגרום להתרופפות, מה שמוביל לכישלון ההשתלה.
שנית, עמידות הבלאי ירודה יחסית. לסגסוגת טיטניום יש מקדם חיכוך גדול. לאחר ההשתלה בגוף האדם, כמות גדולה של בלאי נגרמת מחיכוך ובלאי, מה שמוביל לקרע של סרט הפסיבציה, תגובות ביולוגיות ברקמות שמסביב, המובילות לדלקות שונות, עיכוב שגשוג של אוסטאובלסטים וגרימת נזק לעצם. שיפוץ לא מאורגן וספיגת עצם לקויה עלולים לגרום להתרופפות השתל ובסופו של דבר להוביל לכשל בשתל. שלישית, יש מקום לשיפור בעמידות בפני קורוזיה של חומרים רפואיים מסגסוגת טיטניום.
בתנאים טבעיים, פני השטח של סגסוגת טיטניום מגיבים במהירות עם חמצן ליצירת סרט תחמוצת צפוף. סרט תחמוצת זה יכול להתקיים ביציבות לאורך זמן בתנאים טבעיים ומונע את התגובה בין סגסוגת טיטניום לאוויר או מים. לאחר ניתוח, המסקנה היא שלסגסוגת טיטניום יש עמידות טובה בפני קורוזיה בתנאים טבעיים. עם זאת, בגוף האדם המורכב יותר, כאשר חומר סגסוגת הטיטניום מושחת על ידי נוזלי גוף, שכבת תחמוצת פני השטח נוטה להתקלף או להתמוסס, ביצועי העייפות מתדרדרים, והחומרים הרעילים המושתלים Al, V וכו'. לחדור לאט במהלך תקופת U. בגוף, ליסודות Al ו-V יש ציטוטוקסיות מסוימת, אשר עשויה למנוע היווצרות של אפטות על פני רקמת העצם ולהשפיע לרעה על גוף האדם.
בתגובה לבעיות היישום שהוזכרו לעיל, אנשים בדרך כלל פותרים אותן בשתי דרכים כדי לשפר את ביצועי היישום המקיפים של סגסוגות טיטניום רפואיות: ראשית, שפר את ביצועי היישום שלה באמצעות עיצוב הרכב הסגסוגת והתאמת מבנה החומר המתכתי. שנית, על ידי שינוי תכונות פני השטח של חומרי טיטניום וסגסוגת טיטניום. נכון לעכשיו, שינוי פני השטח של סגסוגות טיטניום משך תשומת לב גוברת בתחום הביו-רפואי. שינוי פני השטח לא רק שומר על התכונות המכניות והביולוגיות המצוינות של החומר המטריצה, אלא גם משפר מאוד את הביצועים הקליניים שלו.
