ใช้ในการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาพื้นฐานไทเทเนียมและวัสดุพิเศษ สารประกอบนี้ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการผลิตไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO₂) โดยเฉพาะในงานที่ต้องการความบริสุทธิ์สูงและขนาดอนุภาคที่ควบคุมได้ ใช้ในกระบวนการ sol-gel เพื่อสร้างชั้นเคลือบ photocatalyst และฟิล์มบางสำหรับพื้นผิวทำความสะอาดตัวเองและการบำบัดสิ่งแวดล้อม

ความสามารถในการละลายในระบบน้ำกรดทำให้เหมาะสำหรับการสะสมทางไฟฟ้าเคมีของชั้นที่มีไทเทเนียมสำหรับเคลือบที่ทนต่อการกัดกร่อน นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอและกระดาษเป็นสารยึดสีหรือตัวปรับสภาพพื้นผิวเพื่อเพิ่มการดูดซับสีย้อมและปรับปรุงความทนทานของผลิตภัณฑ์

สารประกอบนี้ยังถูกสำรวจในงานวิจัยวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียムไอออน เนื่องจากสามารถก่อตัวเป็นออกไซด์ไทเทเนียมโครงสร้างนาโนที่มีคุณสมบัติการแทรกตัวของไอออนที่ดี

ใช้ในอุตสาหกรรมเคลือบผิว เนื่องจากสามารถสร้างชั้นฟิล์มออกไซด์ที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงบนพื้นผิวโลหะ โดยเฉพาะเหล็กและอลูมิเนียม ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อสนิมและยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนได้ดี นิยมใช้ในกระบวนการพื้นผิว (surface treatment) ก่อนการพ่นสีหรือชุบโลหะ เพื่อเพิ่มการยึดติดของชั้นเคลือบให้แน่นทนมากขึ้น นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยา และในบางกรณีใช้ในกระบวนการบำบัดน้ำเสีย โดยช่วยในการตกตะกอนของสารปนเปื้อนโลหะหนัก มีการนำไปใช้ในงานวิจัยด้านวัสดุนาโน โดยเฉพาะการสังเคราะห์อนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์ที่มีขนาดเล็ก ซึ่งมีคุณสมบัติในการเร่งปฏิกิริยาภายใต้แสงและใช้ในระบบทำความสะอาดตัวเองหรือในเซลล์แสงอาทิตย์