Titanyum dioksit doğada farklı kristal yapılar halinde, maden olarak bulunabilen bir kimyasaldır. Doğada rutil, anatas ve brookit olmak üzere üç şekilde bulunur ama yaygın olarak anataz ve rutil formları kullanılmış ve üzerine çalışılmıştır.

 Maden olarak çıkarıldığında genelde siyahtır ama saf halde beyaz bir tozdur.. Titanyum metalinin oksitlenmiş halidir ve kırılma indisi yüksektir. Bu yüzden boya yapımında, pigmentlerde kullanılır. Dünyadaki tüm pigmentlerin üçte ikisinde kullanıldığı tahmin edilmektedir.

Titanyum dioksit anatasın kırılma indisi rutile göre daha düşüktür ve yine rutile göre daha yumuşak yapıdadır. Bu yüzden Titanyum dioksit rutil pigment olarak daha başarılı olsa da farklı uygulama alanları için anatas da tercih edilebilir. Ayrıca daha uygun maliyetli oluşu da Titanyum dioksit anatası cazip kılmaktadır.

Nanoteknolojik uygulamalar ve güneş panellerindeki kullanımlar için de kristal yapısı dolayısıyla anatas daha uygundur.