Oleh kerana saiz zarahnya yang kecil dan aktiviti yang tinggi, titanium dioksida bersaiz nano bukan sahaja boleh mencerminkan dan menyebarkan sinaran ultraviolet, tetapi juga menyerap sinaran ultraviolet, dengan itu mempunyai keupayaan menyekat yang lebih kuat terhadap sinar ultraviolet.
Mekanisme penyerapan titanium dioksida untuk sinar ultraviolet mungkin: struktur elektronik nanometer titanium dioksida terdiri daripada band pengaliran yang dibentuk oleh band elektron injap dan orbit kosong. Apabila ia disindir oleh sinar ultraviolet, ia mempunyai tenaga yang lebih besar daripada jurang bandnya (kira-kira 3.2eV). Cahaya diserap dan elektron dalam jalur injap teruja untuk band pengaliran. Akibatnya, band injap tidak mempunyai elektron dan lubang dijana, membentuk pasangan elektron-lubang yang mudah bergerak dan mempunyai aktiviti yang kuat. Di satu pihak, pasangan elektron-lubang sedemikian boleh menggabungkan semula antara satu sama lain semasa pelbagai reaksi redox, melepaskan tenaga dalam bentuk haba atau fluorescence, dan sebaliknya, mereka boleh disingkirkan ke dalam kekisi dan berhijrah bebas ke permukaan kekisi. Atau lubang percuma dan elektron percuma di tapak tindak balas lain segera ditangkap oleh kumpulan permukaan. Dalam keadaan biasa, titanium dioksida akan mengaktifkan air permukaan untuk menjana kumpulan hidroksil permukaan untuk menangkap lubang percuma dan membentuk radikal hidroksyl, dan elektron percuma akan cepat digabungkan dengan oksigen yang diserap untuk menjana radikal superoksida, yang juga akan membunuh bakteria dan virus di sekitarnya. Mati. Dapat dilihat bahawa radiasi ultraviolet, ijazah pengaktifan air permukaan dan kadar penyerapan oksigen adalah tiga syarat asas untuk fotoaktif titanium dioksida. Ia adalah tepat kerana nano-titanium dioksida akan menjana radikal bebas selepas menyerap sinaran ultraviolet, yang akan mempercepatkan penuaan kulit dan menyebabkan kemudaratan kepada kulit. Oleh itu, apabila menggunakan nano-titanium dioksida sebagai pelindung matahari, tiga keadaan asas harus dikurangkan atau dihapuskan untuk mengurangkan atau menghapuskan fotoaktifnya, dengan itu mengurangkan kemudaratannya.
