二氧化钛化学性质稳定，在一般情况下与大部分物质不发生反应。在自然界中二氧化钛有三种结晶：板钛型、锐钛和金红石型。板钛型是不稳定的晶型，无工业利用价值，锐钛型(Anatase)简称A型，和金红石型(Rutile)简称R型，都具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料，与其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性、和化学稳定性，特别是没有毒性。性能特点：白度高，遮盖力强。亲水、亲油产品它克服了一般钛白粉在各自的分散体系中不易分散、易沉淀等缺陷，显著改善了它的分散性和抗沉淀性，耐候性强。
二氧化钛是重要的化工原料，也是当今最好的白色颜料，关于它作为颜料的用途将在第九章钛白中论述，下面简介它的其它主要用途。
搪瓷：二氧化钛由于折射率高，是搪瓷釉最好的白色乳浊剂。钛搪瓷的釉层可为锑搪瓷层厚度的二分之一，而且色相、光泽和耐酸性均比锑搪瓷好。
电焊条：二氧化钛是电焊条外涂层的主要成分之一，是焊药的造渣剂，粘结剂和稳定剂。用二氧化钛制造的电焊条可交直流两用，焊接时脱渣容易，点弧快，电弧稳定，焊缝美观，机械性能好。使用二氧化钛的电焊条产品有钛型、钛钙型和铣铁矿三种，在这三类型的焊药配方中二氧化钛用量为10％～14％。作为电焊条用的二氧化钛，根据产品类型不同，可以钛白粉、天然金红石和人造金红石、还原铁铁矿等形式加入。
电子陶瓷：二氧化钛具有高介电常数和高电阻率，是制造电子陶瓷的重要原料，已广泛用作电容器陶瓷、压电陶瓷、热敏陶瓷和透明电光陶瓷等材料。目前，新型电子陶瓷材料在现代科学技术中有着重要用途，二氧化钛在这领域中的应用范围会不断扩大。
冶金：冶金级二氧化钛可用作炼制合金钢、碳化钛、氮化钛、硼化钛以及Ti—Fe、Ti—A1中间合金的原料。
玻璃：二氧化钛可用于制造耐热玻璃、乳白玻璃和微晶玻璃等。
其他：二氧化钛具有催化活性和光化学活性、吸收紫外线的能力，可用作生产催化剂、吸附剂、杀菌剂、除臭剂和防晒剂等材料，特别适用于制造除臭、净化空气等环境保护方面的制剂。在这些方面应用的二氧化钛，大多都是超细或超微细级二氧化钛。
