Чистый диоксид титана (TiO2) – это бесцветное твердое кристаллическое вещество. TiO2 – это стабильное (самый стабильное из всех известных белых пигментов), нелетучее, нерастворимое в кислотах, щелочах и растворах при нормальных условиях вещество. Диоксид титана отличается высокой реакционной устойчивостью к различным соединениям, в том числе и к токсичным, содержащимся в воздушной среде. Но он растворяется в HF (плавиковая кислота) и горячей, концентрированной H2SO4 (серная кислота). TiO2 негорючее и невоспламеняемое вещество.

Из-за своей инертности, диоксид титана нетоксичнен и, в общем, считается очень безопасным веществом. Он может контактировать с продуктами в упаковке, а в определенных концентрациях его можно использовать и как пищевой краситель.

TiO2 – полиморфен и встречается в трех основных кристаллических формах. Существуют три формы, анатаз (октаэдрит), рутил и брукит, последний в природе встречаются редко и, хотя эту форму и готовят в лабораториях, коммерческого интереса она не представляет.

Несмотря на бесцветность, в больших количествах диоксид титана чрезвычайно эффективный белый пигмент, если он хорошо очищен. TiO2 практически не поглощает никакого падающего света в видимой области спектра. Свет или передается, или преломляется через кристалл или же отражается на поверхностях. Достаточное количество света передается через большие кристаллы TiO2 , которые следовало бы хорошо отделять при использовании в качестве пигмента, но здесь так много поверхностей, что свет, проходящий через одну поверхность, будет отражен другими.