El dióxido de titanio existe como mineral: el Rutilo (una de sus tres formas cristalinas), pero un 95% del dióxido de titanio se fabrica industrialmente. Se utiliza como aislante eléctrico a temperatura ambiente debido a su conductividad eléctrica baja. La resistencia eléctrica del TiO₂ es sensible a los entornos gaseosos por lo cual puede utilizarse como sensor de oxígeno. El TiO₂ se utiliza como pigmento para pinturas, plásticos y papeles debido a su alto índice reflejante y a su escasez de absorción de luz visible. Resulta sencillo fabricarlo al tamaño requerido (alrededor de 0,2 micras) y es estable y no tóxico. Las investigaciones actuales intentan utilizar el TiO₂ como catalizador para la eliminación de los óxidos de nitrógeno en los escapes de las centrales eléctricas.