ใช้อย่างแพร่หลายเป็นสารตั้งต้นในกระบวนการ sol-gel เพื่อผลิตชั้นเคลือบและนาโนพาร์ติเคิลของไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO₂) วัสดุเหล่านี้ถูกนำไปใช้ในโฟโตคะตะไลซิส ซึ่งสามารถย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ภายใต้แสง UV และในพื้นผิวที่ทำความสะอาดตัวเองได้เนื่องจากคุณสมบัติ hydrophilic และ photocatalytic นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตฟิล์มบางที่กันสะท้อน แบบป้องกัน หรือต้านทานการกัดกร่อนบนกระจกและอุปกรณ์光学 ในสังเคราะห์อินทรีย์ ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา Lewis acid สำหรับปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชัน ทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน และคอนเดนเซชัน นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมวัสดุไฮบริดอินทรีย์-อนินทรีย์และเมมเบรนเซรามิก ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับน้ำและแอลกอฮอล์ทำให้เหมาะสำหรับการก่อตัวแบบ in situ ของโครงข่ายออกไซด์โลหะในชั้นเคลือบและคอมโพสิต นิยมใช้ในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรมเคมี รวมถึงการสังเคราะห์เอสเทอร์จากกรดคาร์บอกซิลิกและแอลกอฮอล์ การเคลือบผิวที่ทนต่อสภาพอากาศและรังสี UV โดยการทำปฏิกิริยากับซิลิโคน และในผลิตภัณฑ์กันแดด เซลล์แสงอาทิตย์