钛白粉在涂料中的应用最多，尤其是金红石型钛白粉，其综合物理化学性能比锐钛型型钛白粉好，基本上全部用在涂料中。因此在一些高档轮船、飞机、交通运输、建筑等领域有重要应用。在涂料中添加钛白粉能赋予材料很多性能，如，白度亮度高、遮盖力强，对所涂覆材料有保护作用，因此还能赋予涂膜一定的机械强度，防止裂纹，延长使用寿命。
二氧化钛在涂料中的应用大致可分为两类，一类是粒径较小的二氧化钛，常在颜料的临界体积浓度较低的情况下使用，优点是二氧化钛经过表面处理后，在基本材料中易于分散，加上颗粒细，光泽，遮盖力等光学性能能得到最大发挥。
另一类是颗粒较粗的二氧化钛，一般在高颜料临界体积浓度的涂料中使用。如今涂料工业正向清洁环保型方向发展，因此水性、粉末型涂料逐渐受消费者的青睐。这类二氧化钛在涂料中彼此分开，是颜料和基体表面都有反射光线的能力。
