ไทเทเนียมไดออกไซด์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติเด่น เช่น ความคงตัวทางเคมี ความปลอดภัย และความสามารถในการสะท้อนแสงได้ดี หนึ่งในแอปพลิเคชันที่สำคัญคือการใช้เป็นสีขาวในสีทาบ้าน สีพลาสติก กระดาษ และหมึกพิมพ์ เพราะให้สีขาวสด คงทน และปกปิดได้ดี นอกจากนี้ยังใช้ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิวและเครื่องสำอาง เช่น ครีมกันแดด โดยทำหน้าที่เป็นตัวกรองรังสี UV ช่วยป้องกันผิวจากรังสี UVA และ UVB ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะในรูปแบบนาโนที่ช่วยให้ผลิตภัณฑ์บางเบาและไม่ทิ้งคราบขาว ในอุตสาหกรรมอาหารและยา มีการใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์เป็นตัวให้สีขาวในเม็ดยา ลูกกวาด และผลิตภัณฑ์อาหารบางชนิด อย่างไรก็ตาม มีการพิจารณาความปลอดภัยในการบริโภคในรูปแบบนาโนมากขึ้นในปัจจุบัน ยังมีการประยุกต์ใช้ในเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (photocatalysis) เพื่อการทำความสะอาดอากาศหรือย่อยสลายสารปนเปื้อน และในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดดูดซับสี (dye-sensitized solar cells) อีกด้วย