„TiO₂ jest szeroko stosowany w dziedzinie fotokatalizy, głównie w następujących aspektach:
„Fotomineralizacja”: pod wpływem promieniowania UV TiO₂ może utleniać i rozkładać organiczne i nieorganiczne zanieczyszczenia w wodzie, a ostatecznie mineralizować do nieorganicznych małych cząsteczek, dwutlenku węgla i wody. Metoda ta ma znaczący wpływ na oczyszczanie ścieków, dezodoryzację i samooczyszczanie.
„Bakteriobójcze”: Rodniki hydroksylowe generowane przez TiO₂ podczas procesu fotokatalitycznego mają silne działanie utleniające i mogą skutecznie niszczyć ściany komórkowe bakterii i białka wirusowe, hamując w ten sposób rozwój bakterii, wirusów i innych mikroorganizmów na powierzchni cieczy i w cieczy.
„Indukowana superhydrofilowość”: powierzchnia pokryta warstwą TiO₂ stanie się wyjątkowo hydrofilowa pod wpływem promieniowania UV, co ułatwi zmycie brudu z powierzchni.