Зарядовые состояния ионов кобальта в нанопорошках TiO2 c решеткой анатаза исследованы с помощью мягкой рентгеновской абсорбционной спектроскопии. Установлено, что при малой концентрации примесей кобальта (1.8 ат. %) ионы кобальта в состоянии окисления 2+ в основном находятся в тет-раэдрическом (Td) окружении ионов кислорода. На поверхности образцов до термической обработки находится аморфный диоксид титана. Отжиг в вакууме и водороде приводит к обогащению поверхности наночастиц ионами Co2+, к изменению координации оставшейся части ионов кобальта с октаэдрической на тетраэдрическую, к стабилизации структуры анатаза и к исчезновению аморфной фазы. Кристаллическая решетка образцов со сравнительно большой концентрацией примеси кобальта (12 ат. %) искажается, а отжиг не приводит к исчезновению аморфной фазы TiO2. При отжиге в водороде образцов с большими концентрациями кобальта наблюдается восстановление кобальта до металлического.