二氧化钛在自然界有三种结晶形态：金红石型、锐钛型和板钛型。板钛型属斜方晶系，是不稳定的晶型，在650℃以上即转化成金红石型，因此在工业上没有实用价值。锐钛型在常温下是稳定的，但在高温下要向金红石型转化。其转化强度视制造方法及煅烧过程中是否加有抑制或促进剂等条件有关。
钛白粉是一种白色颜料，其主要成分是二氧化钛，说到底钛白粉也就是一种化学成分，它是公认的世界上的一种白色颜料。二氧化钛是是一种热稳定性极好的物质，是一种偏酸性的两性氧化物。但具有光化学活性。吸湿性不太强，在自然界有三种结晶形态：金红石型、锐钛型和板钛型。
钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的，是世界上最白的东西。1g二氧化钛可以把450多平方厘米的面积涂得雪白。它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍，因此是调制白油漆的颜料。
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。