El óxido de titanio o dióxido de titanio es un compuesto químico cuya fórmula es TiO₂. El titanio es el noveno elemento más común en la Tierra y en condiciones normales es muy común que reaccione con oxígeno para formar óxidos de titanio, estos se encuentran en minerales y polvos. Es barato, abundante por lo que es usado en prácticamente todas las industrias.

En la naturaleza existe en varias formas: brookita (estructura ortorrómbica), anatasa (estructura tetragonal) y rutilo (estructura tetragonal). Tanto el rutilo como la anatasa son producidos a gran escala de forma industrial y se los usa principalmente como catalizadores o pigmentos para superficies. Su producción anual fue de 8 400 000 toneladas en el año 2019^[2]​.

El dióxido de titanio también es usado como colorante para comidas con la numeración E171.