由于金红石和锐钛矿两种晶体中Ti-O八面体的畸变水平和八面体间相互联接的方法差别，使得两种晶型在密度及电子能带结构上保存差别。
金红石型TiO2对O2的吸附能力较差，比外貌积较小，光生电子和空穴容易复合，使催化活性受到一定影响;而锐钛矿型TiO2由于晶格中保存较多的缺陷和位错，能爆发较多的氧空位来捕获电子，因而活性较高。
另外，焙烧温度也影响光催化活性，当焙烧温度高于773K 时，由于半导体晶粒的增大导致比外貌积下降和相变爆发的金红石相增多，光催化活性逐渐降低，最终险些完全失去活性。
锐钛矿型和金红石型TiO2所组成的混淆晶型的光催化活性往往比简单晶型TiO2的光催化活性强，这可能是由于当二者以一定比例共存时，相当于两种半导体组成的复合半导体，可使光生空穴和电子爆发有用疏散，镌汰其复合的几率，因此活性提高。
