Anatase é uma das três formas cristalinas naturais de dióxido de titânio (TiO₂) (as outras duas são rutilo e brookita). Pertence ao sistema cristalino tetragonal e possui uma estrutura octaédrica aberta de TiO₆. É estável à temperatura ambiente, mas se transforma em rutilo quando aquecido a 400–600 graus.
É marrom, amarelo ou preto, com algumas variedades sendo azul ou cinza{0}}esverdeado; os filmes finos podem ser incolores, amarelos claros ou castanhos claros e também podem apresentar distribuição irregular ou em faixas. Exibe pleocroísmo fraco: não-amarelo, azul, verde; ne-marrom, azul escuro, azul celeste. Variedades mais escuras podem apresentar pleocroísmo mais forte. A absorção geralmente é não < ne, às vezes não > ne. Possui alto relevo no eletrodo positivo, com rugosidade significativa na superfície. As variações do índice de refração são pronunciadas. Por exemplo, os cristais amarelos de anatase não têm=2.501 e ne=2.431; espécimes cinza não possuem=2.556. As cores de interferência são muito altas, atingindo ordem IV ou superior, com extinção paralela ou simétrica. Cristais gêmeos, raros. Ductilidade negativa. A variante escura pode ser um cristal biaxial com um ângulo de eixo óptico muito pequeno.
