表面改性就是通过使用改性添加剂与二氧化钛表面发生反应，从而改变表面特性，进而改善产品的性能。目前，针对钛白粉的表面改性大致分为无机包覆和有机包覆两种方法。

由于无机包覆和有机包覆各有侧重。一般来说，无机包覆的主要目的是降低钛白粉的光催化活性，提高其耐候性，从而增加产品的使用寿命，而有机包覆的主要目的则是提高产品在各个介质中的分散能力以及分散稳定性。

两种方法并不能互相取代，因此在实际应用操作中大多采用先无机包覆再进行有机改性的操作模式来对钛白粉颗粒进行表面修饰以达到目的，即在钛白粉颗粒上先采用硅、铝、锆等可溶性无机源（如二氧化硅、三氧化二铝等）在其各自相适宜的温度及pH条件下完成一层甚至多层的无机包覆层以增强其耐候性。再通过选取合适的桥基结构在其上连接亲水性较强的脂肪酸或芳香酸基团，以增强其水分散性及分散稳定性。