തോറിയം ഡയോക്സൈഡ് (ThO2), എന്നും വിളിച്ചുതോറിയം (IV) ഓക്സൈഡ്, വളരെ ലയിക്കാത്ത താപ സ്ഥിരതയുള്ള തോറിയം ഉറവിടമാണ്. ഇത് ഒരു സ്ഫടിക ഖരമാണ്, പലപ്പോഴും വെള്ളയോ മഞ്ഞയോ നിറമായിരിക്കും. തോറിയ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഇത് പ്രധാനമായും ലാന്തനൈഡിൻ്റെയും യുറേനിയത്തിൻ്റെയും ഉപോൽപ്പന്നമായാണ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. തോറിയം ഡയോക്സൈഡിൻ്റെ ധാതു രൂപത്തിൻ്റെ പേരാണ് തോറിയനൈറ്റ്. 560 nm-ൽ ഉയർന്ന പ്യൂരിറ്റി (99.999%) തോറിയം ഓക്സൈഡ് (ThO2) പൊടിയുടെ പ്രതിഫലനം കാരണം തിളങ്ങുന്ന മഞ്ഞ പിഗ്മെൻ്റായി ഗ്ലാസിലും സെറാമിക് ഉൽപാദനത്തിലും തോറിയത്തിന് ഉയർന്ന വിലയുണ്ട്. ഓക്സൈഡ് സംയുക്തങ്ങൾ വൈദ്യുതിയിലേക്ക് ചാലകമല്ല.