В природе встречается в виде минерала «рутил» радикально черного цвета. Диоксид титана в природе существует в трех кристаллических модификациях: брукит, анатаз и рутил. Наиболее свето- и атмосферостойка рутильная форма.

Другие титансодержащие минералы (сфен, перовскит, лопарит, всего более 60) не нашли пока промышленного применения. В чистом виде титановые минералы встречаются редко, обычно они существуют в виде комплексных руд.

Природный рутил почти всегда содержит небольшие примеси Fe, Nb, Та, Sn. 

Двуокись титана была синтезирована в 1821 году (хотя соединение ТiO2 впервые выделил в 1791 году английский химик и минералог Умльям Грегор и назвал «менакипом», считая его новым элементом № 22). Как пигмент для красок двуокись титана впервые была использована в 1870 году, но лишь в начале XX века соединения титана получили промышленное применение. Производство синтетического продукта осуществлено в 1909 г. в Норвегии и в США под названием титановая белая Кроноса. Тогда пигмент содержал лишь около 25% TiO2, остальное - сульфат бария. С 1924 г. производился в Германии под названием титановая белая Дега и тоже содержал значительные количества сульфата бария. До 1938 г. оксид титана получали в форме анатаза, а затем - в форме рутила, пигмент был плохо очищен, желтел на масле и почти всегда содержал значительные количества (до 70%) окиси цинка и сульфата бария. В XX веке выпускались краски на основе титано-кальциевых белил, содержащих 25 - 30% двуокиси титана.

TiO2 химически инертен, нерастворим в полимерах и жаростоек в наиболее жестких условиях производства полимерных изделий. Чистый диоксид титана (TiO2 ) - это бесцветные кристаллы, которые желтеют при нагревании, но обесцвечиваются после охлаждения. Существует несколько модификаций кристаллической структуры, рутил (тетрагональный), анатаз (тетрагональный), и брукит (ромбический). Известны также две модификации, полученные в результате кристаллизации при высоком давлении - с ромбической и гексагональной сингонией. При нагревании анатаз и брукит необратимо превращаются в рутил, при 400 - 1000°С и 750°С соответственно.

Одним из важных свойств диоксида титана является защита полимеров и различных поверхностей от фотодеструкции. В случае TiO2 это большей частью достигается способностью рассеивать излучение. Рассеивающая способность - это способность пигмента к отражению света видимой части спектра определенных длин волн. Этот показатель у диоксида титана напрямую зависит от диаметра частиц TiO2 . При размере частиц 0,2 мкм сумма рассеянного света для всех длин волн максимальна. При увеличении размера частицы от 0,25 до 0,30 мкм рассеивание голубого света быстро снижается. Но рассеивание зеленого и красного практически не меняется. Тем не менее, при диаметре частиц 0,15 мкм наблюдается максимальное рассеивание синего цвета, в то время как рассеивание красного и зеленого цветов значительно ниже.

Для промышленных целей двуокись титана доступна в двух кристаллических формах - анатазной и рутильной. Для производства диоксида титана используются два технологических процесса: сульфатный (внедрен в промышленность в 1931 г.) и хлоридный (1950 г.). Хлоридный метод позволяет достичь максимальных показателей белизны и блеска, а также осуществлять четкий контроль размера частиц.

Химически, атмосферо- и термостойкий пигмент. Диоксид титана совместим с любыми другими пигментами, пленкообразующими веществами и наполнителями. Диоксид титана не ядовит, химически инертен, нерастворим в воде, растворы щелочей действуют на двуокись титана лишь при нагревании под высоким давлением. Не образует мыла с жирными кислотами связующего. Незначительно растворяется в щелочах, органических и минеральных кислотах, полностью растворяется при длительном кипячении в смеси концентрированной серной кислоты с сульфатом аммония, растворяется в расплавленных фосфатах, буре, кремнеземе. Нерастворим в разбавленных кислотах (кроме плавиковой) и разбавленных щелочах. Медленно растворяется в концентрированной H2SO4, концентрированных растворах щелочей, насыщенном растворе КНСО3. При нагревании с NH3 образует TiN.

Диоксид титана не изменяет свой цвет при действии сероводорода и атмосферных газов, термостоек при 1100 - 1200°С в вакууме, в атмосфере азота частично отщепляет кислород и окрашивается в синий цвет. Со временем титановые белила могут приобретать голубой оттенок или обесцвечиваться в смесях с органическими пигментами.

TiO2 под действием солнечного света имеет склонность к мелению. Во избежание этого для изготовления краски титановые белила иногда применяют в смеси с цинковыми белилами, а также в тройном сочетании с баритовыми белилами. Высокая кроющая способность и интенсивность TiO2  позволяют использовать ее в смеси с большим количеством (от 25 до 70% от массы смеси) наполнителя (тальк, бланфикс, ангидрит, каолин, мел), который сильно уменьшает меление покрытий.

Не рекомендуется смешивать с лазурью, кобальтом, кадмиями (желтый, красный). При смешении с другими пигментами может давать эффект «меловой вуали» (разбеливание) - эффект, который живописцы называют «мыльный». Пигменты с использованием титановых белил не рекомендуется покрывать масляными копаловыми лаками по причине их сильного потемнения.

При очень высоких температурах (1200 - 1300°С) диоксид необратимо окрашивается в серожелтый или темно-коричневый цвет. Температура плавления диоксида титана 1840+10°С.

Двуокись титана обладает способностью ускорять выцветание органических красителей в покрытиях, образованными как водными, так и масляными красками. При нанесении на поверхность двуокиси титана полимерных модификаторов и ПАВ (соли четвертичных аммониевых оснований, алифатические амины, спирты и др.) облегчается смачивание пигмента пленкообразователями и водой, улучшается его диспергирование, уменьшается оседание пигмента при хранении эмалей, повышается блеск покрытий.

•Химическое описание: Пигмент диоксида титана, вододиспергируемый порошок. Тонкодисперсный порошок чисто-белого цвета.

•Устойчивость к щелочам:5

•Устойчивость извести:5

•Устойчивость к кислоте:5

•Светостойкость - 8

•Укрывистый

•ColorIndex PW 6

•Пригодность Акрил, Деревянные поверхности, Фреска, Керамика, Темпера, Акварель / Гуашь, Силикатное связующее

•Цвет насыщенно-белый

•Форма порошок

• Укрывистость высокая