Die großen Anstrengungen, die der Erforschung von Titanoxid-Materialien gewidmet wurden, haben viele vielversprechende Anwendungen in Bereichen hervorgebracht, die von Photovoltaik und Photokatalyse bis zu Photoelektrochromie und Sensoren reichen. Diese Anwendungen lassen sich im Allgemeinen in die Bereiche "Energie" und "Umwelt" einteilen. Viele dieser Anwendungen hängen nicht nur von den Eigenschaften des Titanoxidmaterials selbst ab, sondern auch von den Veränderungen im Oxidwirt.Zirkoniumverbindungen werden in vielen biomedizinischen Anwendungen eingesetzt, z. B. für Zahnimplantate, Knie- und Hüftprothesen, die Rekonstruktion der Mittelohrknöchelchenkette und andere restaurative und prothetische Geräte. Aufgrund des geringen thermischen Neutroneneinfangquerschnitts, der angemessenen mechanischen Eigenschaften und der guten Korrosionsbeständigkeit werden Zirkonium und seine Legierungen in der Nuklearindustrie verwendet. So kann es beispielsweise als Material für Brennstoffhüllen und Kernstrukturen dienen. Daher sind Titan, Zirkonium und ihre Oxide in der Elektronikindustrie sehr wichtig.