نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم (TiO₂) ذرات بسیار کوچکی از دی‌اکسید تیتانیوم با اندازه کمتر از 100 نانومتر هستند که کاربردهای گسترده صنعتی، مصرفی و درمانی بالقوه‌ای از جمله در رنگ‌ها، پلاستیک‌ها، لوازم آرایشی، کرم‌های ضد آفتاب، افزودنی‌های غذایی، کاتالیز و تصویربرداری دارند. خواص فیزیکوشیمیایی منحصر به فرد آنها، به ویژه فعالیت فوتوکاتالیستی‌شان، آنها را ارزشمند می‌کند، اما به دلیل سمیت بالقوه و تخلیه گسترده، نگرانی‌های زیست‌محیطی و بهداشتی را نیز افزایش می‌دهد. در حالی که برخی مطالعات نشان می‌دهند که قرار گرفتن در معرض این ماده از طریق پوست و دهان کم خطر است، تحقیقات در مورد خطرات استنشاقی و اثرات آن بر سیستم‌های مختلف بیولوژیکی در حال انجام است.