氯化法是用含钛的原料，以氯化高钛渣、或人造金红石、或天然金红石等与氯气反应生成四氯化钛，经精馏提纯，然后再进相氧化；在速冷后，经过气固分离得到TiO2。该TiO2因吸附一定量的氯，需进行加热或蒸气处理将其移走。该工艺简单，但在1000℃或更高条件氯化，有许多化学工程问题如氯、氯氧化物、四氯化钛的高腐蚀需要解决，再加上所用的原料特殊，较之硫酸法成本高。

化学方法： 掺了轻钙或重钙：加入稀硫酸或盐酸，有气泡可以使澄清石灰水变浑浊，因为碳酸钙会与酸反应产生二氧化碳。 掺了立德粉：加入稀硫酸或盐酸，有臭鸡蛋气味。 做成乳胶漆，加铁红，颜色深，说明遮盖力差的为假或质量很差的钛白粉。

应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（罩），穿一般作业工作服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至场所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。

一般认为在165℃以下几乎不进行晶型转化，超过730℃时转化得很快。金红石型是二氧化钛稳定的结晶形态，结构致密，与锐钛型相比有较高的硬度、密度、介电常数与折光率。