Der Grundbestandteil des Titandioxids (TiO2) ist das Element Titan, das zu den zehn häufigsten Metallen der Erdkruste zählt. TiO2 kommt in der Natur in drei unterschiedlichen Kristallstrukturen vor, wobei alle Formen unterschiedliche physikalische Eigenschaften besitzen, die unterschiedlich genutzt werden. Daher ist auch TiO2 ein weit verbreiteter Produktbestandteil von Farben und Lacken, Kosmetika, Textilien, Papier, Kunststoffen und auch in Lebensmitteln für die Verbesserung der Textur. In Sonnenschutzmitteln wird nano-TiO2 etwa seit dem Jahr 1990 als sogenannter physikalischer UV-Filter eingesetzt. Die photokatalytische Wirkung von nano-TiO2 wird ebenfalls vielfältig verwendet. Das hohe Oxidationsvermögen von nano-TiO2-Beschichtungen soll z. B. selbstreinigende Oberflächen ermöglichen, da sie organische Verschmutzungen abbauen und somit auch Bakterien abtöten. Zukünftig sollen die photochromische und elektrochromische Eigenschaften (reversible Farbveränderung durch Licht oder Spannung) mehr genutzt werden und auch die Verwendung von nano-TiO2 im Bereich der alternativen Energieerzeugung wird erforscht.