Titanium dioksida memiliki berbagai fungsi pada karet, termasuk pewarna, penguat, anti penuaan, dan pengisi. Menambahkan titanium dioksida pada produk karet putih dan berwarna dapat meningkatkan ketahanan cuaca, ketahanan retak, dan sifat mekanik produk karet secara signifikan. Titanium dioksida dapat mencegah penuaan dan keretakan karet dalam kondisi cahaya, serta memiliki kemampuan refleksi dan penyerapan sinar ultraviolet yang baik, sehingga mencegah produk karet dari penuaan dan deformasi akibat paparan sinar matahari dalam jangka panjang.
Selain itu, titanium dioksida juga dapat meningkatkan ketahanan retak pada produk karet dengan meningkatkan kekuatan dan kekerasannya. Sistem komposit yang dibentuknya meningkatkan kekuatan struktural dan stabilitas termal karet, mengurangi risiko peregangan atau robek. Dalam produksi ban mobil, sejumlah titanium dioksida rutil biasanya ditambahkan untuk meningkatkan ketahanannya terhadap ozon dan sinar ultraviolet.
Penerapan titanium dioksida dalam pengolahan karet tidak terbatas pada ban mobil, tetapi juga banyak digunakan pada sepatu karet, lantai karet, sarung tangan, peralatan olah raga dan bidang lainnya.