经钛酸酯偶联剂处理的无机物是憎水亲有机的。当加入聚合物体系中可促进粘合，具有催化作用，改善分散与流变性能，提高抗冲强度，不会产生脆性；改善机械性能，使无机承载量大于所填物的50%以上；防止相分离；阻缓腐蚀等等。
钛酸酯偶联剂反应活性可适用于不同的基材，特别适合于一些钛酸酯偶联剂改性效果不好的一些材料，例如碳酸钙、硫酸钡、炭黑、硝酸盐、氢氧化物、纤维素、无机颜料、芳纤维及碳纤维、有机物与聚合物，以及典型的矿物填料与金属氧化物衍生的无机物。
在一种未加填料的聚合物中加入一种具有耐水解和耐热作用的钛酸酯（或锆酸酯）类偶联剂，则在挤出、吹塑和注塑过程的熔融相中，会起到原地再聚合的催化剂的作用，也由此改进了材料的加工性能和机械性能。同时，通过再聚合、共聚或接枝浸润，钛酸酯偶联剂又是两种或两种以上聚合物的一种相容剂。当某种新烷氧基（即是季碳原子处于新位的烷氧基）钛酸酯被用于未加填料的聚合物，井与之化合时，就会形成一个双极电子转移回路，起到一种不喷霜、不依赖湿气的防静电剂的作用。钛酸酯类偶联剂还可以与多样的基料反应，如与CaCO3、BaSO4、炭黑。陶瓷、欧菩颜料和色淀颜料，纤维素。过氧化物、芳酞胺纤维和碳纤维，以及矿物质与金属氧化物衍生的无机化合物反应。以有机金属钛（Ti）或锆（Zr）和硅（Si）为基础的四官能团化合物能被制成有用的偶联剂，因为其中心原子的四化合价导致电子共用。
每一类型都有其固有的局限性，比如，偶联金属基料时，Ti—O－M键的抗水解性能和强度就优越于Si—O－M键。然而，当偶联硅时，Zr－O—Si或Si一O—Si键的强度就优越于Ti—O—Si键。
另外，在过氧化物存在下，钦还起氧化剂作用，因而就能脱除无过氧化物的自由基，并减弱固化效果。然而，锗对于过氧化物则是一种活化剂，它可加速固化反应。而且铅酸酯作为与卤烃基料的粘合促进剂，要比钛酸酯更为优越。
钛酸酯偶联剂是70年代后期由美国肯利奇石油化学公司开发的一种偶联剂。对于热塑型聚合物和干燥的填料，有良好的偶联效果；这类偶联剂可用通式：ROO(4-n)Ti(OX-R’Y)n (n=2,3)表示；其中RO-是可水解的短链烷氧基，能与无机物表面羟基起反应，从而达到化学偶联的目的；OX-可以是羧基、烷氧基、磺酸基、磷基等，这些基团很重要，决定钛酸酯所具有的特殊功能，如磺酸基赋予有机物一定的触变性；焦磷酰氧基有阻燃，防锈，和增强粘接的性能；亚磷酰氧基可提供抗氧、耐燃性能等，因此通过OX-的选择，可以使钛酸酯偶联剂兼具偶联和其他特殊性能；R’-是长碳键烷烃基，它比较柔软，能和有机聚合物进行弯曲缠结，使有机物和无机物的相容性得到改善，提高材料的抗冲击强度;Y是羟基、氨基、环氧基或含双键的基团等，这些基团连接在钛酸酯分子的末端，可以与有机物进行化学反应而结合在一起。应用在塑料行业，可使填料得到活化处理，从而提高填充量，减少树脂用量，降低制品成本，同时改善加工性能，增加了制品光泽，提高了质量。
应用在橡胶行业，对填料改性可起补强作用，可减少橡胶用量和防老剂用量，提高制品耐磨强度和抗老化能力，其光泽也得到显著提高。
应用在涂料行业，可增大颜料填料量，分散性能提高，具有防沉效果，可防发花，漆膜强度得到提高，色泽鲜艳，还具有催干特性，对烘漆还可以降低烘烤温度和缩短烘烤时间。
应用在颜料行业，可使颜料分散性得到显著改善。可缩短研磨分散时间、使制品色泽鲜艳。
应用在造纸行业，使碳酸钙或滑石粉分散性得到提高，流失损耗大为减少，并提高其填充量，增强纸张强度，改善纸张印刷性能等。
应用在油田行业，可提高压裂液的成胶性能，耐热温度及井下深度和渗透性能，对提高石油采收率效果显著。
应用在磁材料工业，使磁粉分散性得到显著改善，与带基或载体的亲和性增强，从而提高了其充填量，使磁密度增大，磁信号得到显著提高。
