Väikese osakeste suuruse ja kõrge aktiivsuse tõttu ei suuda nanosuurune titaandioksiid mitte ainult ultraviolettkiiri peegeldada ja hajutada, vaid neelab ka ultraviolettkiiri, omades seeläbi tugevamat ultraviolettkiirte blokeerimisvõimet.
Titaandioksiidi neeldumismehhanism ultraviolettkiirte jaoks võib olla: nanomeetri titaandioksiidi elektrooniline struktuur koosneb valentselektrooniribast moodustatud juhtimisribast ja tühjast orbiidist. Kui ultraviolettkiirgusega kiiritatakse, on selle ribalaius suurem (umbes 3,2eV). Valgus neeldub ja valentsribas olevad elektronid ergastuvad juhtimisribale. Selle tulemusel puudub valentsribal elektronide puudumine ja tekivad augud, mis moodustavad hõlpsasti liigutatavad ja tugeva aktiivsusega elektron-aukpaarid. Ühelt poolt võivad sellised elektron-augupaarid erinevate redoksreaktsioonide käigus üksteisega rekombineeruda, vabastades energiat soojuse või fluorestsentsi kujul, ja teisest küljest võivad nad võres eralduda ja vabalt liikuda võre. Või haaravad teistes reaktsioonikohtades olevad vabad augud ja vabad elektronid pinnarühmad kohe kinni. Tavaolukorras aktiveerib titaandioksiid pinnavee, et tekitada pinna hüdroksüülrühmi, et hõivata vabu auke ja moodustada hüdroksüülradikaale, ning vabad vabad elektronid ühenduvad kiiresti imendunud hapnikuga, moodustades superoksiidradikaale, mis hävitavad ka ümbritsevad bakterid ja viirused. surnud. On näha, et ultraviolettkiirgus, pinnavee aktiveerimisaste ja hapniku neeldumiskiirus on titaandioksiidi fotoaktiivsuse kolm põhitingimust. Just sellepärast, et nano-titaandioksiid tekitab pärast ultraviolettkiirte neelamist vabu radikaale, mis kiirendab naha vananemist ja kahjustab nahka. Seega, kui kasutada nano-titaandioksiidi päikesekaitsevahendina, tuleks kolme põhitingimust vähendada või kõrvaldada, et vähendada selle fotoaktiivsust või vähendada selle kahjulikkust.
