Titanijum dioksid (TiO2) se smatra inertnim i sigurnim materijalom i koristi se u mnogim aplikacijama već decenijama. Međutim, razvojem nanotehnologije nanočestice TiO2, sa brojnim novim i korisnim svojstvima, sve se više proizvode i koriste. Stoga se može očekivati povećana izloženost ljudi i okoliša, što je nanočestice TiO2 stavilo pod toksikološki nadzor. Mehanističke toksikološke studije pokazuju da nanočestice TiO2 pretežno izazivaju štetne efekte putem indukcije oksidativnog stresa koji rezultira oštećenjem stanica, genotoksičnošću, upalom, imunološkim odgovorom itd.
Obim i vrsta oštećenja u velikoj meri zavise od fizičkih i hemijskih karakteristika nanočestica TiO2, koje određuju njihovu bioraspoloživost i reaktivnost. Na osnovu eksperimentalnih dokaza iz studija udisanja na životinjama, nanočestice TiO2 su klasifikovane kao "moguće kancerogene za ljude" od strane Međunarodne agencije za istraživanje raka i kao kancerogene na radu od strane Nacionalnog instituta za sigurnost i zdravlje na radu. Studije o dermalnom izlaganju nanočesticama TiO2, koje je kod ljudi značajno zbog upotrebe krema za sunčanje, općenito ukazuju na zanemarljivu transdermalnu penetraciju; međutim, potrebni su podaci o dugotrajnoj izloženosti i potencijalnim štetnim efektima proizvoda fotooksidacije.
