El diòxid de titani, també anomenat titània, (TiO 2), un mineral blanc, opac, natural que existeix en diverses formes cristal·lines, les més importants de les quals són el rutil i l'anatasa. Aquestes formes d'òxid naturals es poden extreure i serveixen com a font per a titani comercial. El diòxid de titani és inodor i absorbent. La seva funció més important en forma de pols és com un pigment àmpliament utilitzat per proporcionar blancor i opacitat.
El diòxid de titani s’ha utilitzat com agent decolorant i opacifiant en els esmalts de porcellana, proporcionant-los brillantor, duresa i resistència a l’àcid. En els temps moderns s’utilitza en cosmètics, com en productes per a la cura de la pell i locions de protecció solar, amb afirmacions que el diòxid de titani protegeix la pell de la radiació ultraviolada per la seva propietat d’absorbir llum ultraviolada.
L’activitat fotocatalítica del diòxid de titani es tradueix en recobriments prims que presenten propietats d’auto-neteja i desinfectació sota exposició a radiacions ultraviolades. Els aliatges es caracteritzen per ser lleugers i tenir una resistència a la tracció molt elevada (fins i tot a temperatures altes), una gran resistència a la corrosió i una capacitat de suportar temperatures extremes i per tant s’utilitzen principalment en aeronaus, canonades per a plantes elèctriques, armadures, naus navals, naus espacials., i míssils.
A causa de les seves propietats úniques, el diòxid de titani és àmpliament utilitzat i és molt conegut en nanociència i nanotecnologia. El diòxid de titani va ser un dels primers materials utilitzats en productes de nanotecnologia. Tanmateix, la toxicitat potencial de les nanopartícules de diòxid de titani és un tema controvertit. Moltes empreses de cosmètics utilitzen nanopartícules de diòxid de titani. Per la seva brillantor blanc, s'utilitza en productes com pintures, recobriments, papers, tintes, pasta de dents, pols de la cara i colorants alimentaris.
Tot i que es tracta d’un dels productes químics més produïts, els beneficis reals i potencials del diòxid de titani no estan exempts de controvèrsies. La inhalació de pols pot causar problemes respiratoris. El diòxid de titani ha estat classificat per l'Agència Internacional per a la Recerca sobre el Càncer com a agent cancerígen del Grup 2B, un "possible cancerigen per a humans", basat en estudis sobre rates que inhalaven la substància.
