A titán-dioxidot (TiO2) inert és biztonságos anyagnak tekintik, és évtizedek óta számos alkalmazásban használják. A nanotechnológiák fejlődésével azonban egyre gyakrabban gyártanak és használnak TiO2 nanorészecskéket, amelyek számos új és hasznos tulajdonsággal rendelkeznek. Emiatt fokozott emberi és környezeti expozícióra lehet számítani, ami a TiO2 nanorészecskéket toxikológiai vizsgálat alá helyezte. Mechanisztikus toxikológiai vizsgálatok azt mutatják, hogy a TiO2 nanorészecskék túlnyomórészt oxidatív stressz indukálásával okoznak káros hatásokat, ami sejtkárosodást, genotoxicitást, gyulladást, immunválaszt stb.
A károsodás mértéke és típusa erősen függ a TiO2 nanorészecskék fizikai és kémiai tulajdonságaitól, amelyek szabályozzák biológiai hozzáférhetőségüket és reakcióképességüket. Az állatokon végzett inhalációs vizsgálatokból származó kísérleti bizonyítékok alapján a TiO2 nanorészecskéket a Nemzetközi Rákkutató Ügynökség „lehetségesen rákkeltő az emberre”, az Országos Munkahelyi Biztonsági és Egészségügyi Intézet pedig foglalkozási rákkeltőnek minősítette. A TiO2 nanorészecskék bőrön keresztüli expozíciójára vonatkozó vizsgálatok, amelyek a fényvédők használata miatt jelentős az emberekben, általában elhanyagolható mértékű transzdermális penetrációt jeleznek; azonban adatokra van szükség a fotooxidációs termékek hosszú távú expozíciójáról és lehetséges káros hatásairól.
