颜料级钛白粉的粒径在0.2～0.4μm(即200～400nm)，它对整个光谱都具有同等水平的强反射，因别的观呈白色，遮盖力很强。而纳米级钛白粉的粒径一般在10～50nm，是颜料级钛白粉粒径的1/10，光线通过粒子后爆发绕射，因此泛起透明而失去遮盖力。纳米级钛白粉具有颜料级钛白粉所不具备的奇特的多种奇异性能，因而也就具有颜料级钛白粉所不具备的多种用途。
(1)利用纳米级钛白粉具有紫外线屏蔽的功效，将其制成防紫外线涂料，应用于需要紫外线屏蔽的场合。如涂覆在阳伞的布料上，可以制成防紫外线的阳伞;利用纳米级钛白粉在全部紫外光区都具有有效的紫外线滤除能力，加上其化学性质稳定(熔点大于1800℃，热剖析温度凌驾2000℃)、无毒(大鼠的ID50>5000mg/kg)而获得广泛应用。在清漆和浅色涂料中可以作为紫外线吸收剂，例如在清漆中含有0.5%～4%的纳米级钛白粉，便能避免木材受光照后发黑。同时可以制成耐候性优异的建筑外墙涂料和提高汽车涂料的耐老化性。
特别是金红石型纳米级钛白粉，在汽车面漆中，它还可以起到效应颜料的作用，若与云母珠光颜料(或铅粉颜料)以1：1或2：1拼用时，会生产十分迷人的富有幻化的精美的双色光效应，即随角异色效应。这种金属闪光涂层，从差别偏向视察，能看到差别的闪色和变角异色的蓝光;若与银白色珠光钛白粉(或铝粉颜料)拼用，正视时涂膜呈金色金属外观，掠视或平视时则呈蓝色闪光，而金光和蓝光之间的连续变革会贯串涂膜外貌的所有弧面和棱角，因此能增加金属面漆颜色的饱满度和色彩美感。这种效应颜料的神秘色彩和奇特轶群的光学性能很快便获得汽车涂料商的接待，使之成为今世最高等次的颜料，而用于豪华轿车的面漆。将纳米级钛白粉添加在轿车用金属闪光漆中，不但能使涂层爆发很好的色彩效应，并且可以明显地提高轿车漆的附着力、抗冲性和耐候性。
1985年BASF公司首次将纳米级钛白粉用于金属色轿车面漆，并于I985年申请专利，I989年由福特汽车公司在其金属闪光轿车面漆中首先使用取得乐成，到1991年世界上已有8种含有纳米级钛白粉的金属闪光面漆被应用。目前，世界上有一半以上的轿车接纳金属闪光面漆。这是目前纳米级钛白粉的最大用途。
(2)由于纳米级钛白粉具有高活性的巨大外貌积，与成膜物和溶剂形成强大的相互作用，可极大地革新涂料的流变性，将其用于建筑涂料，可以提高涂层的附着力，避免涂料流挂。
(3)由于纳米级钛白粉与树脂之间形成强大的界面结协力，因而可以提高涂层的强度、硬度、耐磨性和耐刮伤性等。
(4)由于纳米级钛白粉是具有半导体性质的粒子，将其加入到树脂中，并涂覆抵家用电器上形成涂层，有很好的静电屏蔽性能。
(5)由于纳米级锐钛型钛自粉具有光催化特性和亲水性，因而在玻璃、镜面、瓷砖、铝合金等建材外貌涂以纳米级钛白粉涂层，可以使这些质料的外貌经光照后，具有防尘、防污垢沉积、易洗、易干等“自洁”功效，并且具有很强的氧化还原能力，以及净化空气、除臭等功效，可制成抗菌、防霉内墙涂料。纳米级钛白粉对差别细菌的杀菌率都在92%以上，并且其杀菌效果不会随时间的延长而逐渐降低，甚至消失。
(6)利用纳米级钛白粉的光催化特性可以制得光催化净化大气的环保涂料，将这种涂料涂覆在高速公路、桥梁、建筑物、广告牌、内外墙等的外貌上，在太阳光和室内自然光的作用下，可将大气中的NO催化转化为硝酸。并且该涂料在催化活性降低后，只要用水冲洗，即可恢复催化活性。它在消除室内外大气和工厂中的NO等污染物方面和消除化石燃料(石油和天然气)及柴油引擎的催化转化器中爆发的硫化物方面，具有潜在的应用前景。
