Bildningen av titanoxider beror på temperaturen, syrekoncentrationen och andra faktorer. Vid rumstemperatur reagerar titan långsamt med syre för att bilda ett tunt oxidskikt på dess yta. Detta oxidskikt skyddar metallen från ytterligare oxidation. Men vid högre temperaturer reagerar titan snabbare med syre och bildar tjockare oxidskikt eller till och med bulk titanoxider.
Titanoxider är viktiga material med olika tillämpningar. Titandioxid, i synnerhet, används ofta som ett vitt pigment i färger, plaster, papper och andra produkter. Det används också som en solskyddsmedelsingrediens, en katalysator i kemiska reaktioner och en komponent i keramik. Andra titanoxider har tillämpningar inom flyg-, bil- och biomedicinska industrier.
Sammantaget leder reaktionen mellan titan och syre till bildningen av titanoxider, som har betydande praktiska tillämpningar på grund av sina unika egenskaper.