体高は2.5メートルに達し、体重は150キログラムと推定されているが、差異が大きく、これは性的二型によるものであると推測されている。頭骨は発見されていないものの、他のフォルスラコス科と同様に大きく斧のような形状をしたクチバシがあったと思われる。翼は小さく、飛行に用いることは不可能だった。翼の骨は特異的な関節のような構造で繋がっており、ある程度曲げられることが示唆されている。一方で手首は比較的硬直しており、他の鳥のように腕に対して手を折り曲げることは不可能だったとされている。この特徴から、R・M・チャンドラーはドロマエオサウルスのような非鳥類型獣脚類恐竜の手と同様に鉤爪のある可動式の手をティタニスが持っていた可能性があると指摘している。ただし、翼の関節はティタニスに特有のものではなく、物を握ることができないノガンモドキ科（ティタニスらフォルスラコス科が属するノガンモドキ目の別の科）にも共通する。また、ティタニスは南アメリカ大陸に分布した近縁な属フォルスラコスやデヴィンケンジアと類似しているが、太く短い首や重厚な体格でこれらの属と区別される。体の構造について判明している部分は少ないが、デヴィンケンジアよりも足の幅は狭く、中央の指先は太かったとみられている。
北アメリカでは鮮新世前期から更新世前期にあたる約500 - 200万年前にかけて生息していた。フロリダ州で3ヶ所、テキサス州で1ヶ所から化石証拠が発見されている。フロリダ州ギルクリスト郡の発掘現場は300 - 200万年前にあたり、ティタニスの化石標本41個のうち27個が発見された Santa Fe River はギルクリスト郡に位置している。他にティタニスが発見された場所にはフロリダ州 Port Charlotte と Inglis がある。フロリダ州以外で発見された唯一の化石はテキサス州ヌエセス川である。1万5000年前までティタニスが生存していたことを示唆する化石証拠も発見されているが、マッファデンによる年代測定の結果はそのような遅い時代であることを否定しており、既知のティタニスの化石は遅くとも200万年前のものになる。ティタニスはフォルスラコス科と呼ばれる飛べない鳥の1つであり、この科の中では最も新たな種の代表格である （なお、極端に新たな時代を示唆する標本が南アフリカ大陸から発見されてはいる）。フォルスラコス科は南アメリカ大陸に起源を持ち、ティタニスはフォルスラコス科で唯一アメリカ大陸間大交差の間に大陸を脱した属である。ごく近縁な属であるアンダルガロルニス・ステウッレティの研究では、ティタニス・ワレリおよび全てのフォルスラコス科鳥類の頭部と頸部に関する新たな情報がもたらされた。アンダルガロルニスの頭骨の研究において、これらの鳥が水平方向に頭を動かすことが難しかったことが判明したのである。しかし頭骨の前後の動きは凄まじく、ティタニスも巨大な頭部を獲物に叩き付けて死に至らしめていた可能性が高いと考えられている。古第三紀暁新世から新第三紀中新世にかけて、北アメリカ大陸には関連する肉食性鳥類のバトルニス科が生息していた。彼らはティタニスや他のフォルスラコス科の祖先ではないが、同様の生態的地位を占め、背丈2メートルを超えるという同等の体躯を誇るパラクラックスのようなものもいた。彼らはティタニスが北アメリカ大陸に到達する以前、約1500万年前に絶滅を迎えた。
属名 Titanis は本属の体格を暗示し、オリュンポス十二神に先行する古代ギリシャ神話の巨人ティーターンに由来する。小種名の walleri はホロタイプの収集家 Benjamin I. Waller の名をとって名付けられた。
『スーリヤ・シッダーンタ』 (Surya Siddhanta) （西暦400年頃）は三角関数、正弦、余弦、逆正弦関数を導入し、天体の実際の動き、空の中での実際の位置を決定する法則の基礎を築いた。この文書では、より古くの文書の写しで、天体時間の周期が述べられ、365.2563627日間の恒星年に対応し、現在の公称値である365.25636305日間より1.4秒長いだけである。この文書は、中世にアラビア語とラテン語に翻訳された。アリヤバータは、西暦499年に正矢関数 (en:Versine, 1 - cos θ) を導入し、正弦の最初の三角法表を作成し、代数学、無限小、微分方程式の解法とアルゴリズムを開発し、現代と同等な手法により線型方程式の解を求め、また万有引力の地動説に基づく正確な天文学の計算を行った。彼の著作『アーリヤバティーヤ』 (Aryabhatiya) は、アラビア語翻訳が8世紀に、ラテン語の翻訳が13世紀に行われた。彼はまた、円周率の値を小数点以下第4位の3.1416まで計算した。後の14世紀に、サンガマグラーマのマーダヴァは、円周率を小数点以下第11位まで計算した。7世紀に、ブラーマグプタはブラーマグプタの定理、ブラーマグプタの二平方恒等式、ブラーマグプタの公式を定め、『ブラーマ・スプタ・シッダーンタ』で初めて、明快に0を空位および数字の両方として使用し、インド・アラビア数字を説明した。このインド数学書（西暦770年頃）の翻訳から、イスラム数学者は数字体系を導入し、アラビア数字に採用した。イスラム学者はこの数字体系の知識を12世紀までにヨーロッパに伝え、世界中で旧数字体系を置き換えている。10世紀に、ピンガラの著書についてのハラユーダ (Halayudha) の論評には、フィボナッチ数、パスカルの三角形の研究が含まれ、行列の計算が記述された。12世紀に、バースカラ2世は、導関数、微分係数、微分法の概念と共に、微分学を考えだした。彼はまた、ロルの定理（平均値の定理の特殊な場合）を述べ、ペル方程式を研究し、正弦関数の導関数を調査した。14世紀から、マーダヴァと他のケーララ学派の数学者は、この概念を発展させた。彼らは、解析学と浮動小数点数、微分積分学の基礎から総合的な開発を行った。これには、平均値の定理、限界点の積分、曲線の下の領域とその不定積分または積分、収束判定、非線型方程式を解くための反復法、および無限級数、冪級数、テイラー級数、三角級数が含まれる。16世紀に、ジャヤスタデーヴァ (Jyeṣṭhadeva) がケーララ学派による発展と定理の多くを『ユクティバーサ』 (Yuktibhasa) に統合した。これは、世界初の微分学の教科書であり、積分法の概念もまた導入した。インドでの数学の進歩は、16世紀後半の政治的混乱のため停滞した。