Тензометрическим изучением процесса диспропорционирования оксидихлорида титана подтверждено, что полное разложение может быть выражено схемой: 2(TiOCl[2]) = TiO[2] + TiCl[4]. Разложение оксидихлорида титана начинается при температуре 100° С и заканчивается полностью при 450—500° С. Единственным летучим продуктом разложения является четыреххлористый титан.