为了提高的TiO2耐候性和化学稳定性，改善TiO2在各种不同介质中的分散性，通常要对TiO2进行表面处理。无机表面处理是在TiO2粒子表面形成一层均匀的无色或白色无机氧化物膜，以堵塞TiO2的光活化点，提高耐候性。有机处理是在TiO2表面包膜一层有机氧化物膜或表面活性剂，使TiO2粒子保持分散状态并可以在有机介质中更好地相容均匀地分散。对TiO2进行表面处理，一般先进行无机表面处理，后进行有机表面处理。无机表面处理的材料一般用SiO2(二氧化硅)、Al203(氧化铝)、ZrO(氧化锆)、ZnO(氧化锌)。
SiO2普遍存在于自然界中，纯净的SiO为无色透明的晶体，称为“石英”，为光学仪器的重要材料，是花岗岩、片麻岩、石英岩、砂岩等岩石的重要成份。SiO2不溶于水和酸，可溶于碱，用于制造化学器皿、玻璃及耐火材料等。
Al203(为白色粉末，不溶于水，有不同的晶型)。其中r-Al203。溶于酸或碱，是典型的两性氧化物，冶炼金属铝的主要原料，也可用作吸附剂。o1-A1203。一般不被化学药品腐蚀，在自然界中以刚玉的形式存在。刚玉硬度仅次于金刚石，可制钻头、砂轮、锉刀及轴承等。A1203。也是重要的耐火材料和填料。
用硫酸法生产的金红石型TiO2一般要进行氧化铝/氧化硅/氧化锆处理，其含量依次为2.23%，1.55%、0.77%。氯化法生产的金红石型TiO2可以只经氧化铝/氧化硅表面处理。耐磨性特强，光泽度高且着色力好，有较高的遮盖力及极佳的室外耐候性。单纯采用Al203。表面处理的TiO2有较好的分散性，但耐候性不足。用SiO2接到Al2O3处理的表面上，耐候性可大大提高，但TiO2含量降低，着色强度下降。
