Kietumas: Pagal Mohs kietumo skalę 10 taškų, rutilo titano dioksidas yra 6-6,5, anatase titano dioksidas yra 5,5-6,0, todėl anatase naudojamas cheminio pluošto dembliai, kad būtų išvengta verpstelių skylių dilinimo.
Lydymosi temperatūra ir virimo temperatūra: Kadangi tiek anatase ir brookite tipo titano dioksidas virs į rutilo tipo aukštoje temperatūroje, lydymosi temperatūra ir virimo temperatūra brookite tipo ir anatase tipo titano dioksidas iš tikrųjų nėra. Tik rutilo titano dioksidas turi lydymosi temperatūrą ir virimo temperatūrą. Rutilo titano dioksido lydymosi temperatūra yra 1850 °C, lydymosi temperatūra ore yra (1830±15)°C, o deguonies sodrinimo lydymosi temperatūra – 1879 °C. Lydymosi temperatūra yra susijusi su titano dioksido grynumu. Rutilo titano dioksido virimo temperatūra yra (3200±300)K, o titano dioksidas yra šiek tiek lakus šioje aukštoje temperatūroje.
