Los nanomateriales de dióxido de titanio (TiO2) están ampliamente considerados como fotocatalizadores de última generación para la protección del medio ambiente y la conversión de energía. Sin embargo, la baja eficiencia fotocatalítica causada por el gran bandgap y la rápida recombinación de electrones y huecos fotoexcitados es un problema que debe resolverse para sus aplicaciones prácticas. La ingeniería de estructuras ha demostrado ser un método muy prometedor para modificar las propiedades ópticas y electrónicas de los materiales existentes o incluso dotarlos de propiedades inesperadas. La ingeniería de estructuras superficiales ha supuesto un gran avance en el aumento de la eficiencia fotocatalítica de los nanomateriales de TiO2 mediante la creación de una capa superficial rica en defectos o amorfa de color negro y la ampliación de la absorción óptica a todo el espectro visible, junto con una actividad fotocatalítica notablemente mejorada. En esta revisión se examinan los avances recientes en el desarrollo de nanomateriales de TiO2 negro para comprender mejor la relación estructura-propiedades teniendo en cuenta los métodos de preparación y proyectar nuevas perspectivas sobre el futuro desarrollo de nanomateriales de TiO2 negro en aplicaciones fotocatalíticas.