1940年初期，鈦合金的研發工作開始逐步進行，Bothe等人將鈦應用于老鼠骨中，發現鼠骨與鈦的相容性較好，沒有不良反應發生。到了20世紀50～60年代，研發出了具有耐高溫特性的鈦合金，70年代初期又有一批耐蝕鈦合金相繼研制出，在80年代中期階段，第2代無釩的a+β型鈦合金(Ti-6Al-7Nb和Ti-5Al-2.5Fe)也被研制出，在臨床中得到一定的應用，但該種合金中有毒元素Al和Fe會對人體帶來一定的傷害，并且該合金的彈性模量還達不到真正股骨的標準，會產生“應力屏蔽”使種植體周圍出現骨吸收的現象，引起種植體斷裂或松動從而導致植入失敗。到了1990年伊始，美國和日本開始致力于研究第三代新型的醫用鈦合金，其中以β型鈦合金為主。

在選擇適應于醫用鈦材料時，對于不同部位，材料的彈性模量、韌性、強度、耐蝕性等相關指標成為考慮的必備因素。于振濤等人將不同金屬元素進行實驗比較，他們的研究結果顯示如下：V，Co，Cd，Cr，Ni，Hg等元素毒性較強，Fe，Al元素次之。在生物體內脾、肝、腎等部位發現有V的離子析出物，其生物毒性較大；而Al元素也會以Al鹽形式在體內蓄積從而導致人體的神經系統紊亂以及相應器官受損。Ta，Mo，Zr，Sn，Pd，Hf，Nb等元素生物相容性較好，可以作為合金的添加元素。Mo，Sn，Zr，TaHf，Nb，Pd的化學穩定性好，并且Ta，Nb，Zr，Mo能夠使合金的彈性模量降低，因此可以有效改善合金的穩定性能。綜上分析，理想的生物醫用鈦合金可以選擇的合金系包括Ti-Mo-Nb、Ti-Zr-Nb、Ti-Zr-Mo-Nb和Ti-Zr-Sn-Mo-Nb等。