Titan dioksid, koji se još naziva i titanija, (TiO 2), bijeli, neprozirni mineral koji se prirodno pojavljuje u mnogim kristalnim oblicima, od kojih su najvažniji rutil i anataza. Ovi prirodni oksidni oblici mogu se minirati i poslužiti kao izvor za komercijalni titan. Titan dioksid bez mirisa je i upija. Njegova je najvažnija funkcija u obliku praha kao široko korišteni pigment za posuđivanje bjeline i neprozirnosti.
Titan dioksid korišten je kao sredstvo za izbjeljivanje i omekšavanje u porculanskim emajlima, dajući im svjetlinu, tvrdoću i otpornost na kiseline. U moderno se vrijeme koristi u kozmetici, kao što je u proizvodima za njegu kože i losionima za zaštitu od sunca, s tvrdnjama da titanov dioksid štiti kožu od ultraljubičastog zračenja zbog svojstva apsorpcije ultraljubičastog svjetla.
Fotokatalitička aktivnost titanijevog dioksida rezultira tankim oblogama koje pokazuju svojstva samočišćenja i dezinfekcije pod izlaganjem ultraljubičastom zračenju. Legure karakteriziraju lakom i vrlo velikom zateznom čvrstoćom (čak i pri visokim temperaturama), visokom otpornošću na koroziju i sposobnošću da izdrže ekstremne temperature, pa se uglavnom koriste u zrakoplovima, cijevima za elektrane, oklopu, mornaričkim brodovima, svemirskim brodovima, i rakete.
Titanijum dioksid se zbog svojih jedinstvenih svojstava široko koristi i dobro je poznat u nanoznanosti i nanotehnologiji. Titan dioksid bio je jedan od prvih materijala koji je korišten u nanotehnološkim proizvodima. Međutim, potencijalna toksičnost nanočestica titanovog dioksida je kontroverzna tema. Mnoge kozmetičke tvrtke koriste nanočestice titanovog dioksida. Zbog svoje svijetle bjeline koristi se u proizvodima kao što su boje, premazi, papiri, mastila, pasta za zube, prah za lice i bojanje hrane.
Iako se radi o jednoj od kemikalija koje se najviše proizvode, stvarne i potencijalne prednosti titanovog dioksida nisu bez kontroverzi. Udisanje prašine može uzrokovati probleme s disanjem. Titan-dioksid je Međunarodna agencija za istraživanje raka klasificirao kao karcinogen grupe 2B, "mogući karcinogen za ljude", na temelju studija na štakorima koji su udisali tu tvar.
