Obok czystości chemicznej i właściwości optycznych zasadniczy wpływ na jakość bieli tytanowej ma szeroki zestaw cech składających się na właściwości fizykochemiczne pigmentu (kształt i rozkład wielkości cząstek, właściwości absorpcyjne, fotokatalityczne, pH, oporność właściwa, potencjał elektrokinetyczny, twardość, itp.). Niekiedy, niektóre z nich przyjmują charakter krytyczny w danym zastosowaniu i ograniczają możliwości użycia określonego gatunku bieli tytanowej.
Jedną z najważniejszych cech pigmentu decydującą o jego walorach pigmentacyjnych jest rozkład wielkości cząstek. Wpływa on w sposób szczególny na zdolność rozjaśniania pigmentu, siłę krycia i połysk. Należy podkreślić, że optymalny rozkład wielkości cząstek, pozwalający na pełne wykorzystanie właściwości pigmentacyjnych zależy od przeznaczenia pigmentu. W układach o stosunkowo niskim stężeniu pigmentów (np. powłoki o wysokim połysku) najlepsze efekty dają gatunki o mniejszym rozmiarze cząstek (o średniej wielkości ok. 0,25 μm), podczas gdy w układach o wysokim stężeniu (np. powłoki matowe) mamy do czynienia z sytuacją odwrotną. Między innymi z tego powodu stosuje się różne gatunki bieli tytanowej, mimo związanych z tym utrudnień natury handlowej, logistycznej, recepturowej itp.
Obok rozkładu wielkości cząstek istotną rolę odgrywa także wielkość i charakter ich powierzchni, które z kolei determinują właściwości absorpcyjne, pH, oporność właściwą, czy potencjał elektrokinetyczny pigmentu. Właściwości absorpcyjne (określane poprzez zdolność pigmentu do absorpcji oleju, rozpuszczalników, wody, zapotrzebowanie na środki dyspergujące) silnie zależą od technologii produkcji, odmiany krystalograficznej i rodzaju obróbki powierzchniowej. Ich znajomość pozwala prognozować zwilżalność pigmentu i zapotrzebowanie na spoiwo i inne składniki receptury.
Właściwości kwasowo-zasadowe powierzchni pigmentu, określane za pomocą wartości pH zawiesiny wodnej wpływają na zwilżalność, dyspergowalność i zachowanie pigmentu w spoiwie. Odgrywają dużą rolę w przypadku zastosowania pigmentu do powłok katalizowanych kwasem lub zasadą.
Oporność właściwa ekstraktu wodnego stanowi miarę zawartości substancji rozpuszczalnych w wodzie, które zazwyczaj niekorzystnie wpływają na właściwości aplikacyjne pigmentu (sprzyjają flokulacji, wzmagają korozję, zakłócają proces powlekania elektroforetycznego, itp.).
Potencjał elektrokinetyczny cząstek pigmentu, zwany też potencjałem zeta odgrywa istotną rolę w układach dyspersyjnych dostarczając informacji o stabilności pigmentowanego układu (np. podatności na flokulację).
Niekiedy specyfika końcowego zastosowania wymaga wzięcia pod uwagę także innych właściwości pigmentu, np.:
- wilgotności – tworzywa sztuczne, powłoki utwardzane chemicznie;
- twardości – tusze drukarskie, wyroby papiernicze, włókna sztuczne;
- właściwości fotokatalitycznych – zastosowania katalityczne, filtry UV, wyroby szczególnie wrażliwe na światło (np. laminaty), powłoki utwardzane promieniowaniem UV.
