Tytanowa pompa sublimacyjna (TSP) używana jest w układach próżniowych jako uzupełnienie działania wyżej wymienionych pomp. Stanowią ją pręty tytanu ogrzewane oporowo prądem elektrycznym do wysokiej temperatury. Wówczas tytan, który z nich paruje osadza się na ściankach aparatury, wytwarzając cienką warstwę pochłaniającą gazy. Pompa tytanowa nie pracuje w sposób ciągły. Zazwyczaj jest uruchamiana po pomiarach prowadzonych w układzie, bądź na kilka godzin przed nimi, gdyż początkowo powoduje wzrost ciśnienia w skutek emisji cząsteczek tytanu oraz zanieczyszczeń, które mogły osiąść na podgrzewanych elektrodach.
Pompa TSP zbudowana jest zazwyczaj z trzech prętów o średnicy 2 mm wykonanych ze związku TiMo. Pracuje przy ciśnieniach z zakresu 10-1 - 10-11 mbar. Pompa tytanowa słabo pompuje gazy mało aktywne chemicznie takie jak wodór czy azot, gazy szlachetne pompowane są tylko w minimalnym stopniu.