钛白粉的化学性质比较稳定，一般不与其他物质发生反应，主要分为板钛型钛白粉、锐钛型钛白粉、金红石钛白粉。钛白粉的市场需求量很大，应用于各大领域。包括：涂料、造纸、塑料、防治、油墨、医药等各个行业。
纯钛白颜色干得快，干后容易变黄，所以经常和锌白混合使用。锌钛白既减轻了锌白的易脆性，又改善了钛白单独使用的缺点。钛白和锌白一样具有无毒的优点。锌钛白是中国用量较大的白颜料。
世界上用作颜料的二氧化钛，一年多到几十万吨。二氧化钛可以加在纸里，使纸变白并且不透明，效果比其他物质大10倍，因此，钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。为了使塑料的颜色变浅，使人造丝光泽柔和，有时也要添加二氧化钛。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高，被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。
钛白粉的折射率和稳定性高，遮盖性能和光泽好，是优质的白色颜料。因此，被大量用于油漆、造纸、塑料、橡胶、化纤、搪瓷等工业。钛白粉的化学性质极为稳定，是一种偏酸性的两性氧化物。常温下几乎不与其他元素和化合物反应，对氧、氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫都不起作用，不溶于水、脂肪，也不溶于稀酸及无机酸、碱，只溶于氢氟酸。但在光作用下，钛白粉可发生连续的氧化还原反应，具有光化学活性。 这一种光化学活性，在紫外线照射下锐钛型钛白粉尤为明显，这一性质使钛白粉既是某些无机化合物的光敏氧化催化剂，又是某些有机化合物光敏还原催化剂。