A la temperatura màxima assolible durant el solstici d'estiu de Titania (89 K), la pressió de vapor de diòxid de carboni és d'uns 300 μPa (3 nbar). L'8 de setembre de 2001, Titania va ocultar una estrella brillant (HIP 106829) amb una magnitud visible de 7.2; aquesta va ser una oportunitat per refinar el diàmetre i l'efemèride de Titania, i per detectar qualsevol extint. La presència de diòxid de carboni a la superfície suggereix que Titania pot tenir una tenue pressió estacional de CO2, molt semblant a la de la lluna de Jovi Callisto. No és probable que hi hagi altres gasos, com el nitrogen o el metà, perquè la feble gravetat de Titania no els podria impedir escapar a l'espai.
partícules magnetosfèriques