Os títulos públicos são papéis emitidos pelo órgão responsável pelas contas do governo federal, a Fazenda, por meio do Tesouro Nacional, e vendidos em troca de recursos, com o objetivo de financiar a dívida, educação, saúde e infraestrutura do País.
Os títulos públicos são como uma nota promissória em que o responsável pelo pagamento é o próprio Estado. Eles podem ser comprados a partir de R$ 100 e transacionados por meio da internet, a partir do programa de venda de títulos públicos às pessoas físicas, chamado Tesouro Direto.

Para investir no Tesouro Direto é necessário fazê-lo por meio de um Agente de Custódia devidamente registrado na Companhia Brasileira de Liquidação e Custodia (CBLC), que fornecerá uma senha para compra e venda por meio da internet. O Agente de Custódia pode ser uma corretora de valores, um banco comercial, múltiplo ou de investimento, ou mesmo uma distribuidora de valores. O registro em um agente de custódia não é cobrado e o investidor pode ter registro em mais de um, além de poder levar o título para outro Agente de Custódia, caso esteja insatisfeito tendo de esperar apenas um prazo determinado. Não é preciso comprar todo um título, é possível adquirir parcelas deles, de forma que o valor inicial para investir em títulos públicos é de R$ 100.

Os agentes de custódia cobram uma taxa administrativa para intermediar as compras e vendas de títulos entre o investidor e o Tesouro. As taxas variam (de zero a 1% sobre o valor total investido ao ano) e é preciso conhecê-las para calcular a rentabilidade necessária que um título deve ter para pagar o investimento. Além da taxa administrativa paga, ainda há duas taxas cobradas sobre os investimentos no Tesouro Direto. No momento da compra do título, é cobrada uma taxa de negociação de 0,1% sobre o valor da operação. Há também uma taxa de custódia da BMFBovespa de 0,3% ao ano sobre o valor dos títulos, cobrada semestralmente, referente aos serviços de guarda dos títulos e às informações e movimentações dos saldos.

O tributo cobrado sobre o investimento no Tesouro Direto é o mesmo da renda fixa: imposto de renda sobre os rendimentos dos títulos. O percentual é variável de acordo com o tempo de manutenção do investimento. Aplicações de até 180 dias pagam alíquota de 22,5%; investimentos de 181 até 360 dias pagam 20% de imposto; de 361 a 720 dias, a alíquota é de 17,5%; e títulos comprados acima de 720 dias pagam 15% de imposto de renda sobre o lucro apurado. Nos investimentos de prazo inferior a 30 dias incidirá também o Imposto sobre Operações Financeiras (IOF).

Existem alguns tipos de títulos públicos. Eles diferem, basicamente, pelo prazo para serem cobertos (pagos) e pelo tipo de remuneração que oferecem. Eles se dividem em duas categorias básicas: os pré-fixados e os pós-fixados. Os títulos pré-fixados, que têm o valor de remuneração definido no momento da compra, são mais tradicionais. Existem alguns tipos de títulos pré-fixados. Entre eles, as Letras do Tesouro Nacional (LTN) e as Notas do Tesouro Nacional (NTN-F).
Entre os pré-fixados, a LTN vale R$ 1 mil na data de vencimento. Assim, o rendimento (lucro) é definido pelo preço de compra menos o valor da compra e taxas. A LTN não permite o resgate periódico dos juros antes do vencimento do título. O segundo tipo de título público pré-fixado são as NTN-F, que também valem R$ 1 mil, mas diferentemente do LTN, pagam juros em parcelas (chamadas de cupons) a cada seis meses de R$ 48, 80885, valor que corresponde ao rendimento de R$ 1 mil sob uma taxa de 10% ao ano (convencionada pela Tesouro). Quando chegar a data de vencimento da NTN-F, o investidor receberá a última parcela dos juros mais os R$ 1 mil do valor integral do título. Os títulos do tipo NTN-F têm prazos de vencimento mais longos, em relação às LTNs.
Já as Notas do Tesouro Nacional série B (NTN-B) e as Letras Financeiras do Tesouro (LFT) são consideradas pós-fixadas, porque o investidor só saberá o valor final do papel na data do vencimento, já que são atrelados a variações de diferentes índices. O valor dos papéis do tipo NTN-B têm correção atrelada ao Índice de Preços ao Consumidor Amplo (IPCA) calculado e divulgado pelo IBGE, e seu valor muda de acordo com a variação do índice.
Um segundo tipo de título pós-fixado, as Letras Financeiras do Tesouro (LFT) têm remuneração básica atrelada à taxa básica de juros (Selic), definida pelo Banco Central. Esse título tem seu valor corrigido diariamente pela rentabilidade diária da taxa Selic. Supondo que a taxa de juros esteja em 11,2% ao ano, a rentabilidade diária será de 0,042% (11,2% dividido pelo número de dias úteis do ano).

O Tesouro publica em seu site uma tabela com todos os agentes de custódia e taxas de administração cobradas por eles (https://www.tesouro.fazenda.gov.br/tesouro_direto/download/ranking/ranking_taxas.pdf)

A título de comparação, nos últimos 12 meses, os títulos do Tesouro tiveram valorização de 10,55% (LTN com vencimento em 2013) a 22,58% (NTN-B principal com vencimento em maio de 2035). No mesmo período, a caderneta de poupança rendeu 6,7% e o Ibovespa teve variação negativa de 4,9%. Todos os índices apresentam a rentabilidade bruta, sem o desconto de taxas e impostos.

No caso da venda antes do vencimento, o Tesouro pode pagar juros menores do que o título acumulou por suas regras no período, a depender da demanda. Isso significa que um investidor pode até perder dinheiro caso o tenha de vender em momento de baixa acentuada. Isso costuma acontecer, contudo, somente quando o investidor ficou por muito pouco tempo com o título (dois ou três meses) e teve que vender antes da data de vencimento. O Tesouro paga remuneração acordada acumulada ao longo do período apenas quando do vencimento do papel. Ou seja, a perda é possível apenas quando a saída é anterior ao vencimento.

O Tesouro disponibiliza em seu site uma tabela de rentabilidade atualizada diariamente (https://www.tesouro.fazenda.gov.br/tesouro_direto/rentabilidade.asp).

O Tesouro irá fazer o desconto do imposto devido para cada um dos títulos, separadamente. Se, por exemplo, um título tiver sido comprado há 150 dias, será descontado 22,5% de imposto de renda. Se na mesma operação estiver sendo vendido um título comprado há 250 dias, por exemplo, este título terá desconto de 20% de imposto de renda.