二氧化钛是一种多功能的无机化合物，在工业生产和日常生活中扮演着重要角色。作为目前最白的天然物质，它具有优异的光散射性能（折射率2.4-2.7），这使得它成为涂料、塑料和纸张等领域不可或缺的白色颜料。特别是钛白粉这种高纯度二氧化钛，能让产品获得极佳的遮盖力和明亮度。
在防晒化妆品中，纳米级二氧化钛（粒径20-50nm）因其优异的紫外线散射能力而备受青睐。它能够有效阻挡UVB(280-315nm)和部分UVA(315-400nm)辐射，且相比化学防晒剂更加温和稳定。值得注意的是，经过表面处理的纳米二氧化钛几乎不会渗透皮肤，安全性已得到广泛验证。
食品工业同样离不开二氧化钛，它作为食品添加剂E171主要用于糖果、口香糖等产品增白。不过近年来，欧洲食品安全局重新评估后建议逐步淘汰这一用途，主要考虑到纳米颗粒可能的长期影响。相比之下，它在药品包衣中的使用仍然普遍，能有效保护药物活性成分。
环境治理领域正在开发二氧化钛的光催化特性。在紫外线照射下，它能产生强氧化性的活性氧物种，可分解有机污染物（降解率可达90%以上）。这一特性被应用于自清洁玻璃、空气净化系统以及污水处理等环保技术中。特别是掺杂氮元素的可见光响应型二氧化钛，大大拓展了其实际应用场景。
新兴的能源应用也不容忽视。二氧化钛作为染料敏化太阳能电池的核心材料（光电转换效率约11%），因其成本低、稳定性好而备受关注。同时它也是锂离子电池负极材料的潜在候选，理论比容量高达335mAh/g，虽然实际应用中还需解决导电性差等问题。
