Titanov dioksid, imenovan tudi titanija, (TiO 2), beli, neprozoren, naravno prisoten mineral, ki obstaja v številnih kristalnih oblikah, med katerimi sta najpomembnejši rutil in anataza. Te naravne oksidne oblike se lahko pridobivajo in služijo kot vir za komercialni titan. Titanov dioksid ima vonj in vpojno. Njegova najpomembnejša funkcija v obliki prahu je široko uporabljen pigment za posojanje beline in motnosti.
Titanov dioksid se uporablja kot belilno in motno sredstvo v porcelanskih emajlih, ki jim daje svetlost, trdoto in kislinsko odpornost. V sodobnem času se uporablja v kozmetiki, na primer v izdelkih za nego kože in losjonih za zaščito pred soncem, s trditvami, da titanov dioksid kožo ščiti pred ultravijoličnim sevanjem, ker lahko absorbira ultravijolično svetlobo.
Fotokatalitična aktivnost titanovega dioksida ima za posledico tanke prevleke, ki imajo samočistilne in razkuževalne lastnosti, izpostavljene ultravijoličnim sevanjem. Za zlitine so značilne, da so lahke in imajo zelo visoko natezno trdnost (tudi pri visokih temperaturah), visoko korozijsko odpornost in sposobnost, da prenesejo ekstremne temperature, zato se uporabljajo predvsem v letalih, cevi za elektrarne, oklepnih oblogah, mornariških ladjah, vesoljskih plovilih, in rakete.
Titanov dioksid se zaradi svojih edinstvenih lastnosti široko uporablja in je dobro znan v nanoznanosti in nanotehnologiji. Titanov dioksid je bil eden prvih materialov, ki so ga uporabili v nanotehnoloških izdelkih. Vendar pa je potencialna strupenost nanodelcev titanovega dioksida sporna tema. Mnoga kozmetična podjetja uporabljajo nanodelce iz titanovega dioksida. Zaradi svetle beline se uporablja v izdelkih, kot so barve, premazi, papirji, črnila, zobna pasta, prašek za obraz in barvila za živila.
Čeprav gre za eno najbolj proizvedenih kemikalij, resnične in potencialne koristi titanovega dioksida niso brez polemike. Vdihavanje prahu lahko povzroči težave z dihanjem. Titanovega dioksida je Mednarodna agencija za raziskave raka razvrstila kot rakotvorni del skupine 2B, ki je "možen rakotvorni človek" na podlagi raziskav na podganah, ki so vdihavale to snov.
