Због своје мале величине честица и велике активности, титан диоксид нано величине може не само да одбија и расипа ултраљубичасте зраке, већ и да апсорбује ултраљубичасте зраке, имајући тако јачу способност блокирања против ултраљубичастих зрака.
Механизам апсорпције титан-диоксида за ултраљубичасте зраке може бити: електронска структура нанометарског титан-диоксида састоји се од проводне траке коју чине валентни електронски опсег и празна орбита. Када је озрачен ултраљубичастим зрацима, он има већу енергију од заосталог појаса (око 3,2 еВ). Светлост се апсорбује и електрони у валентном појасу се побуђују у проводни појас. Као резултат, валентном појасу недостају електрони и генеришу се рупе, формирајући парове електрона-рупа који се лако крећу и имају јаку активност. С једне стране, такви парови електронских рупа могу се међусобно рекомбиновати током различитих редокс реакција, ослобађајући енергију у облику топлоте или флуоресценције, а с друге стране, могу се раздвојити у решетку и слободно мигрирати на површину решетка. Или површинске групе одмах захваћају слободне рупе и слободне електроне на другим реакционим местима. У нормалним околностима, титанијум диоксид ће активирати површинску воду да генерише површинске хидроксилне групе да би заузео слободне рупе и формирао хидроксилне радикале, а слободни слободни електрони ће се брзо комбиновати са апсорбованим кисеоником да би створили супероксидне радикале, који ће такође убити околне бактерије и вирусе. мртав. Може се видети да су ултраљубичасто зрачење, степен активације површинске воде и брзина апсорпције кисеоника три основна услова за фотоактивност титан-диоксида. Управо зато што ће нано-титан диоксид стварати слободне радикале након апсорпције ултраљубичастих зрака, што ће убрзати старење коже и нанети јој штету. Стога, када се користи нано-титан-диоксид као заштитно средство за заштиту од сунца, три основна услова треба смањити или елиминисати како би се смањила или елиминисала његова фотоактивност, а тиме и његова штетност.
