Titanium dioksida, juga disebut titania, (TiO 2), mineral putih, legap, semula jadi yang terdapat dalam sejumlah bentuk kristal, yang paling penting adalah rutil dan anatase. Bentuk oksida yang wujud secara semula jadi ini dapat dilombong dan berfungsi sebagai sumber titanium komersial. Titanium dioksida tidak berbau dan menyerap. Fungsi yang paling penting dalam bentuk serbuk adalah sebagai pigmen yang banyak digunakan untuk memberi keputihan dan kelegapan.
Titanium dioksida telah digunakan sebagai agen pemutihan dan pengurapan dalam enamel porselin, yang memberi mereka kecerahan, kekerasan, dan ketahanan terhadap asid. Pada zaman moden ini digunakan dalam kosmetik, seperti produk penjagaan kulit dan losyen pelindung matahari, dengan tuntutan bahawa titanium dioksida melindungi kulit dari sinaran ultraviolet kerana sifatnya untuk menyerap sinar ultraviolet.
Aktiviti fotokatalitik titanium dioksida menghasilkan lapisan nipis yang menunjukkan sifat pembersihan diri dan pembasmian kuman di bawah pendedahan kepada sinaran ultraviolet. Aloi dicirikan oleh ringan dan mempunyai kekuatan tegangan yang sangat tinggi (walaupun pada suhu tinggi), ketahanan kakisan yang tinggi, dan kemampuan untuk menahan suhu yang melampau dan dengan demikian digunakan terutamanya dalam pesawat terbang, paip untuk loji kuasa, penyaduran perisai, kapal tentera laut, kapal angkasa, dan peluru berpandu.
Kerana sifatnya yang unik, titanium dioksida digunakan secara meluas dan terkenal dalam nanosains dan nanoteknologi. Titanium dioksida adalah salah satu bahan pertama yang digunakan dalam produk nanoteknologi. Walau bagaimanapun, potensi ketoksikan nanopartikel titanium dioksida adalah perkara yang kontroversial. Banyak syarikat kosmetik menggunakan nanopartikel titanium dioksida. Kerana keputihannya yang terang, ia digunakan dalam produk seperti cat, pelapis, kertas, tinta, ubat gigi, bedak muka, dan pewarna makanan.
Walaupun ia adalah salah satu bahan kimia yang paling banyak dihasilkan, manfaat sebenar dan potensi titanium dioksida bukan tanpa kontroversi. Penyedutan habuk boleh menyebabkan masalah pernafasan. Titanium dioksida telah diklasifikasikan oleh International Agency for Research on Cancer sebagai karsinogen Kumpulan 2B, "kemungkinan karsinogen kepada manusia," berdasarkan kajian tikus yang menyedut zat tersebut.
