В реальных кристаллах TiC могут быть частично незаняты узлы решетки, отвечающие атому углерода. Установлено экспериментально, что состав карбида титана может меняться от TiC0,6 до TiC, то есть кристаллическая решетка сохраняется, если в ней отсутствует до 40 % углерода.
Соединения нестехиометрического состава особенно характерны для d-элементов. Следует отметить, что хотя процесс образования дефектов эндотермический, разупорядочение ее сопровождается увеличением энтропии, а изменение свободной энергии Гиббса в большинстве случаев меньше нуля.