El diòxid de titani (TiO2) es considera un material inert i segur i s'ha utilitzat en moltes aplicacions durant dècades. Tanmateix, amb el desenvolupament de les nanotecnologies, les nanopartícules de TiO2, amb nombroses propietats noves i útils, es fabriquen i s'utilitzen cada cop més. Per tant, es pot esperar una major exposició humana i ambiental, que ha posat les nanopartícules de TiO2 sota escrutini toxicològic. Els estudis toxicològics mecanicistes mostren que les nanopartícules de TiO2 causen principalment efectes adversos mitjançant la inducció d'estrès oxidatiu que resulta en danys cel·lulars, genotoxicitat, inflamació, resposta immune, etc.
L'extensió i el tipus de dany depèn fortament de les característiques físiques i químiques de les nanopartícules de TiO2, que regeixen la seva biodisponibilitat i reactivitat. Basant-se en l'evidència experimental d'estudis d'inhalació d'animals, les nanopartícules de TiO2 es classifiquen com a "possible cancerígenes per als humans" per l'Agència Internacional per a la Investigació del Càncer i com a carcinògenes ocupacionals per l'Institut Nacional de Seguretat i Salut Laboral. Els estudis sobre l'exposició dèrmica a nanopartícules de TiO2, que és substancial en humans mitjançant l'ús de filtres solars, indiquen generalment una penetració transdèrmica insignificant; no obstant això, es necessiten dades sobre l'exposició a llarg termini i els possibles efectes adversos dels productes de fotooxidació.
