La presenza di anidride carbonica sulla superficie suggerisce che Titania potrebbe avere una tenue atmosfera stagionale di CO2, molto simile a quella della luna gioviana Callisto. Altri gas, come l'azoto o il metano, sono improbabili, perché la debole gravità di Titania non potrebbe impedire loro di fuggire nello spazio. Alla temperatura massima raggiungibile durante il solstizio d'estate di Titania (89 K), la pressione di vapore di anidride carbonica è di circa 300 μ (3 nPabar). L'8 settembre 2001, Titania ha occultato una stella luminosa (HIP 106829) con una magnitudo visibile di 7,2; questa è stata un'opportunità per perfezionare sia il diametro di Titania che l'effemero, e per rilevare eventuali particelle esistenti.
particelle magnetosferiche