Титанијум диоксид (ТиО2) се сматра инертним и сигурним материјалом и користи се у многим апликацијама деценијама. Међутим, развојем нанотехнологије наночестице ТиО2, са бројним новим и корисним својствима, све се више производе и користе. Стога се може очекивати повећана изложеност људи и животне средине, што је наночестице ТиО2 ставило под токсиколошки надзор. Механистичке токсиколошке студије показују да наночестице ТиО2 претежно изазивају штетне ефекте путем индукције оксидативног стреса који доводи до оштећења ћелија, генотоксичности, упале, имунолошког одговора итд.
Обим и врста оштећења у великој мери зависе од физичких и хемијских карактеристика наночестица ТиО2, које одређују њихову биорасположивост и реактивност. На основу експерименталних доказа из студија удисања на животињама, наночестице ТиО2 су класификоване као "могуће канцерогене за људе" од стране Међународне агенције за истраживање рака и као канцерогене на раду од стране Националног института за безбедност и здравље на раду. Студије о дермалној изложености наночестицама ТиО2, које је код људи значајно због употребе крема за сунчање, генерално указују на занемарљиву трансдермалну пенетрацију; међутим, потребни су подаци о дуготрајној изложености и потенцијалним штетним ефектима производа фотооксидације.
