气相涂覆时，在工业上使用：它像纯一氧化钛一样会蒸发，而二氧化钛会像钛氧化物的混合物一般，蒸发并沉淀出具有可变折射率的涂层。另外还有三氧化二钛，为刚玉型结构，以及一氧化钛，为岩盐结构，不过其经常是非整比化合物。
氮化物和碳化物.氮化钛是耐火过渡金属氮化物的一员，且展现与其共价化合物类似的特性，包括：耐温、超高硬度、导电导温、高熔点。氮化钛（TiN）具有与蓝宝石及金刚砂相当的硬度（摩氏硬度9.0），因此可作为各种切割工具的涂层，例如钻头。它的其他应用还包括装饰用金色涂料及半导体器件