Titandioxid (TiO2) betragtes som et inert og sikkert materiale og har været brugt i mange applikationer i årtier. Men med udviklingen af nanoteknologier fremstilles og bruges TiO2-nanopartikler med talrige nye og nyttige egenskaber i stigende grad. Derfor kan der forventes øget eksponering for mennesker og miljø, hvilket har sat TiO2 nanopartikler under toksikologisk undersøgelse. Mekanistiske toksikologiske undersøgelser viser, at TiO2-nanopartikler overvejende forårsager uønskede virkninger via induktion af oxidativt stress, hvilket resulterer i celleskade, genotoksicitet, inflammation, immunrespons osv.
Omfanget og typen af skade afhænger stærkt af fysiske og kemiske egenskaber ved TiO2 nanopartikler, som styrer deres biotilgængelighed og reaktivitet. Baseret på eksperimentelle beviser fra dyreinhalationsundersøgelser er TiO2-nanopartikler klassificeret som "mulige kræftfremkaldende for mennesker" af International Agency for Research on Cancer og som erhvervsmæssigt kræftfremkaldende af National Institute for Occupational Safety and Health. Undersøgelserne af dermal eksponering for TiO2 nanopartikler, som er betydelig hos mennesker ved brug af solcremer, indikerer generelt ubetydelig transdermal penetration; der er dog behov for data om langtidseksponering og potentielle negative virkninger af fotooxidationsprodukter.
