Titanium dioksida mempunyai siri sifat fizikal dan kimia yang unik:
Indeks biasan tinggi: Indeks biasan titanium dioksida adalah setinggi 2.7, yang tertinggi di antara semua pigmen putih, memberikan kuasa penyembunyian dan kecerahan yang sangat baik.
Kestabilan kimia: Ia mempunyai kestabilan yang sangat tinggi terhadap asid, alkali dan pelarut organik dan tidak terdedah kepada tindak balas kimia.
Rintangan cahaya: Ia tidak mudah terurai di bawah sinaran ultraungu dan mempunyai rintangan cahaya yang sangat baik.
Tidak toksik dan tidak berbahaya: Ia tidak berbahaya kepada tubuh manusia dan alam sekitar serta merupakan bahan yang selamat.