Titaniumdioxide (Tio₂) heeft een eenvoudige chemische structuur. Het bestaat uit één titaniumatoom (TI) gebonden aan twee zuurstofatomen (O). De structuur kan op twee manieren worden weergegeven:

1. Formule: Tio₂

2. Lewis -structuur:

`` `

O

||

Ti

||

O

`` `

Opmerking: Dit is een vereenvoudigde weergave. In werkelijkheid bestaat titaniumdioxide in verschillende kristallijne vormen, elk met een meer complexe opstelling van atomen. De meest voorkomende vormen zijn rutiel en anatase.