Titandioxid (Tio₂) har en enkel kemisk struktur. Den består av en titanatom (Ti) bunden till två syreatomer (O). Strukturen kan representeras på två sätt:

1. Formel: Tio₂

2. Lewis struktur:

`` `

O

||

Ti

||

O

`` `

Obs: Detta är en förenklad representation. I verkligheten finns titandioxid i olika kristallina former, var och en med ett mer komplext arrangemang av atomer. De vanligaste formerna är rutil och anatas.