ไทเทเนียมไดออกไซด์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติเด่น เช่น ความคงตัวทางเคมี การสะท้อนแสงได้ดี และไม่เป็นพิษ หนึ่งในแอปพลิเคชันหลักคือการใช้เป็นสีขาวในสีทาบ้าน สีอุตสาหกรรม และสีสำหรับยานยนต์ เพราะให้ความทึบแสงและความคงทนต่อแสงแดด

นอกจากนี้ยังใช้ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิวและเครื่องสำอาง เช่น ครีมกันแดดและเครื่องสำอางอื่น ๆ โดยทำหน้าที่เป็นตัวกรองรังสี UV ช่วยป้องกันผิวจากรังสี UVA และ UVB ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และให้ลักษณะเรียบเนียนสีขาว โดยเฉพาะในรูปของอนุภาคขนาดนาโนที่ช่วยให้ผลิตภัณฑ์ไม่ทิ้งคราบขาวบนผิว

ในอุตสาหกรรมพลาสติก กระดาษ และหมึกพิมพ์ ก็มีการเติมไทเทเนียมไดออกไซด์เพื่อเพิ่มความขาว ความสว่าง ความทึบแสง สีสันที่สดใส และการปกปิด ทำให้ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพและดูน่าสนใจมากขึ้น

อีกหนึ่งการประยุกต์ใช้ที่สำคัญคือในด้านฟอโต้คาทาเลซิส เช่น การบำบัดน้ำเสีย การทำความสะอาดพื้นผิวที่สามารถย่อยสลายสารอินทรีย์เมื่อสัมผัสกับแสง โดยเฉพาะแสง UV และระบบกรองอากาศ ทำให้ใช้ในวัสดุก่อสร้างหรือกระจกที่มีคุณสมบัติย่อยสลายสิ่งสกปรกได้เอง

นอกจากนี้ยังใช้ในผลิตภัณฑ์อาหารบางชนิดเป็นสารให้สีเพื่อเพิ่มความน่าดึงดูดทางสายตา และในอุตสาหกรรมเซรามิกและสิ่งทอเพื่อปรับปรุงรูปลักษณ์และสมรรถนะ