У декоративній косметиці діоксид титану використовується як наповнювач і білий пігмент. До того ж він розбавляє основний колір, робить його м'якшим і рівнішим, а косметичний засіб — непрозорим, що особливо актуально для тональних і bb-кремів, пудр, рум'ян, тіней і помад.Діоксид титану  , порівнюючи зі звичайним або мікронізованим титаном, рівномірніше диспергується й має більшу адгезію, тобто краще зчіплюється зі шкірою. Це відбувається завдяки покриттю частинок діоксиду титану метиконом. Діоксид титану  здатний відбивати ультрафіолетове випромінювання, тому він використовується в складі сонцезахисної косметики як УФ-фільтр. Цей фізичний фільтр відбиває переважно UVB-промені (те, які дають сонячний опік), а ось промені спектра UVA (причина фотостаріння шкіри) цей фізичний фільтр відбиває лише частково. Тому в сонцезахисних серіях діоксид титану має виступати в комбінації з іншими фільтрами. Ідеальна зв'язка для створення натуральної сонцезахисної косметики складається з титану з оксидом цинку, але можна комбінувати та з хімічними фільтрами. Діоксид титану — це інертна мінеральна речовина, яка використовується у виробництві косметики з різними цілями та завданнями: як загусник, білого пігменту, зв'язувальну речовину та сонцезахисний інгредієнт. Так, діоксид титану — один із найпоширеніших сонцезахисних фільтрів, які вже десятиліттями широко застосовуються в складі санскринів.