Titandioksid har ulike funksjoner i gummi, inkludert farging, forsterkning, antialdring og fylling. Tilsetning av titandioksid til hvite og fargede gummiprodukter kan forbedre værbestandigheten, sprekkbestandigheten og de mekaniske egenskapene til gummiproduktene betydelig. Titandioksid kan forhindre aldring av gummi og sprekker under lysforhold, og har gode refleksjons- og absorpsjonsevner for ultrafiolette stråler, og forhindrer dermed at gummiprodukter eldes og deformeres forårsaket av langvarig eksponering for sollys.
I tillegg kan titandioksid også forbedre sprekkmotstanden til gummiprodukter ved å øke deres styrke og hardhet. Komposittsystemet den danner øker den strukturelle styrken og den termiske stabiliteten til gummien, og reduserer risikoen for strekking eller riving. Ved produksjon av bildekk tilsettes vanligvis en viss mengde rutil titandioksid for å øke motstanden mot ozon og ultrafiolette stråler.
Anvendelsen av titandioksid i gummibehandling er ikke begrenset til bildekk, men er også mye brukt i gummisko, gummigulv, hansker, sportsutstyr og andre felt.