Zinkoxid- und Titandioxid-Sonnenschutzmittel schützen beide die Haut vor schädlicher Strahlung, indem sie das Sonnenlicht physikalisch blockieren, im Gegensatz zu chemischen Sonnenschutzmitteln, die in die Haut einziehen und das Licht absorbieren. Diese metallischen Wirkstoffe blockieren sowohl die UVA- als auch die UVB-Strahlung, bieten jedoch nicht das gleiche Leistungsniveau. Die richtige Zinkoxid-Partikelgröße bietet bei gleicher Konzentration eine geringere Opazität und einen besseren, sichereren Schutz als Titan, obwohl Titan stabiler und reflektierender ist. Hersteller von Sonnenschutzmitteln kombinieren oft beide Inhaltsstoffe in einem Produkt und können auch chemische Mittel hinzufügen.
Auch als Sonnencreme bezeichnet, wirken Produkte aus Titandioxid oder Zinkoxid, indem sie eine physikalische Barriere zwischen der Haut und der Sonneneinstrahlung schaffen. Wie die meisten chemischen Sonnenschutzmittel blockieren sie die UV-B-Strahlung, die Sonnenbrand verursacht. Im Gegensatz zu vielen chemischen Produkten blockieren sie auch die UV-A-Strahlung, die eine längere Wellenlänge hat und die Haut über einen längeren Zeitraum schädigt. UV-A ist für eine verzögerte Bräunung und Sonnenbrände verantwortlich, die mehrere Tage nach der Exposition auftreten.
Ältere Sonnenschutzformeln auf Zink- und Titanbasis verwendeten eine relativ große Partikelgröße, wodurch ein undurchsichtiges weißes Produkt erzeugt wurde, das unattraktiv sein konnte. Moderne Sonnenschutzmittel aus Zinkoxid und Titandioxid verwenden mikrofeine Partikel mit einem Durchmesser von 280 bis 380 Nanometern, um ein transparenteres Aussehen zu erzielen. Insgesamt ist eine bestimmte Menge Zinkoxid weniger opak als die gleiche Menge an mikrofeinem Titandioxid. Aus diesem Grund wird Zinkoxid auch in transparenten weißen Lacken verwendet.
Beide Produkte bieten Vorteile für den Anwender, aber es gibt Anlass zur Sorge, wenn sie nicht richtig zubereitet werden. Zink blockiert mehr Sonnenlicht als Titandioxid und bietet so in kleineren Mengen einen Breitbandschutz. Zinkoxidpartikel können nicht von der Haut aufgenommen werden und stellen keine Gesundheits- oder Allergiegefahr dar. Titandioxid-Partikel sind sicher, wenn sie mit Aluminiumoxid oder Siliziumdioxid beschichtet sind, aber unbeschichtete Partikel erzeugen bei Kontakt mit Sonnenlicht krebserregende Radikale und dürfen nicht in Sonnenschutzmitteln verwendet werden. Beide Inhaltsstoffe funktionieren gut in Produkten für Menschen mit empfindlicher Haut oder Allergien gegen chemische Sonnenschutzmittel.
Viele Unternehmen stellen eine Kombination aus Zinkoxid- und Titandioxid-Sonnenschutzmitteln her, die die größere Schutzwirkung von Zink mit den geringeren Kosten und dem hohen Brechungsindex von Titan kombinieren. Titandioxid ist auch nach UV-Strahlung beständig gegen Verfärbungen und ist daher sehr stabil. Die meisten physikalischen Sonnenschutzmittel enthalten sowohl metallische Verbindungen als auch chemische Komponenten wie Avobenzon, um jegliche nicht blockierte Strahlung zu absorbieren.