1. Супер хидрофилна површина
Студије верују да је у светлосним условима супер-хидрофилност површине ТиО2 резултат промене њене површинске структуре. Под ултраљубичастим зрачењем, електрони валентног појаса ТиО2 побуђују се у проводни појас, електрони и рупе мигрирају на површину ТиО2, генеришући парове електронских рупа на површини, електрони реагују са Ти, а рупе реагују са површинским мостом јона кисеоника да би се формирали Позитивни тривалентни јони титана и слободна места кисеоника. Тренутно се хидролиза у ваздуху адсорбује у празним местима кисеоника и постаје хемијски адсорбована вода (површинске хидроксилне групе). Хемијски адсорбована вода може даље да адсорбује влагу у ваздуху да би формирала физички адсорпциони слој.
2. Површински хидроксил
У поређењу са металним оксидима других полуметалних материјала, Ти-О веза у ТиО2 је поларнија, а вода адсорбована на површини се дисоцира због поларизације и лако се формирају хидроксилне групе. Површински хидроксил може побољшати перформансе ТиО2 као адсорбента и различитих мономера и пружити погодност за површинску модификацију.
3. Киселост и алкалност површине
ТиО2 се често додаје са Ал, Си, Зн и другим оксидима током модификације. Ал или Си оксиди немају очигледну киселост или базалност када постоје сами, али када се комбинују са ТиО2, показују јаку киселост и основност и могу се припремити чврсте суперкиселине.
4. Електрична својства површине
Честице ТиО2 у течном (нарочито поларном) медијуму апсорбују супротне наелектрисања због наелектрисања на површини да би створиле дифузни електрични двоструки слој, што повећава ефективни пречник честица. Када су честице близу једна другој, свака има исти набој. Одбијање погодује стабилности дисперзионог система. На пример, површина ТиО2 пресвучена Ал2О3 има позитиван набој, док ТиО2 третиран СиО2 има негативан набој.
