Рассматриваются результаты имеющихся в литературе и проведенных авторами теоретических и экспериментальных исследований закономерностей и механизмов диффузионно-контролируемых процессов в наноструктурированных металлах и сплавах. Методом молекулярной динамики в рамках модифицированного метода погруженного атома исследован процесс собирательной рекристаллизации нанокристаллического титана. Предложено аналитическое описание кинетики рекристаллизации с учетом вкладов тройных стыков в термодинамическую движущую силу. Методами просвечивающей, в том числе высокоразрешающей электронной микроскопии, исследована кинетика собирательной рекристаллизации в наноструктурированном титане ВТ1-0. Определена температурная зависимость и значения энергии активации собирательной рекристаллизации. Обсуждаются вопросы практического применения наноструктурированного нелегированного титана в медицине.