En este trabajo, se utiliza el método de oxidación por micro-arco para fabricar recubrimientos de implantes de titanio con estructura compleja y modificados en la superficie para mejorar la biocompatibilidad. Dependiendo de la solución electrolítica utilizada y de los parámetros del proceso de oxidación por micro-arco, se obtuvieron tres tipos diferentes de recubrimientos (uno de óxido y otros dos de fosfatos de calcio), que difieren en su grosor de recubrimiento, composición de fase cristalina y, por lo tanto, presentan una biocompatibilidad significativamente diferente. Se emplea un enfoque analítico basado en tomografía computarizada por rayos X utilizando software de reconocimiento de recubrimientos para revelar su uniformidad estructural. Estudios electroquímicos demuestran que los recubrimientos exhiben diferentes niveles de protección contra la corrosión, y experimentos con los tres recubrimientos de oxidación por micro-arco demuestran una alta biocompatibilidad hacia células madre adultas (investigación de adhesión celular, proliferación y diferenciación osteogénica), así como biocompatibilidad (incluyendo análisis histológicos). Estos resultados demuestran propiedades biológicas superiores en comparación con superficies de titanio no modificadas. La relación de calcio y fósforo en los recubrimientos, así como su composición de fase, tienen una gran influencia en la respuesta biológica de los recubrimientos.