光催化是利用TiO2作為催化劑的光催化過程，反應條件溫和，光解迅速，產物為CO2和H2O或其它，而且適用范圍廣，包括烴、醇、醛、酮、氨等有機物，都能通過TiO2光催化清除。其機理主要是光催化劑二氧化鈦吸收光子，與表面的水反應產生羥基自由基(·OH)和活性氧物質(·O，H2O2)，其中羥基自由基(·OH)是光催化反應的一種主要的活性物質，對光催化氧化起決定作用。羥基自由基具有120kJ/mol的反應能，高于有機物中的各類化學鍵能，如:C-C(83kJ/mol)，C-H(99 kJ/mol)，C-N(73kJ/mol)，C-O (84kJ/mol)，H-O (111kJ/mol)，N-H(93 kJ/mol)，因而能迅速有效地分解揮發性有機物和構成細菌的有機物，再加上其它活性氧物質(·O，H2O2)的協同作用，其殺菌效果更為迅速。接將空氣中的廢臭氣體氧化成無毒無害的物質，不留任何二次污染，

綠色能源:

光催化氧化利用人工紫外線燈管產生的真空波紫外光作為能源來活化光催化劑，驅動氧化-還原反應，而且光催化劑在反應過程中并不消耗，利用空氣中的氧作為氧化劑，有效地降解有毒有害廢臭氣體成為光催化節約能源的**特點。

氧化性強:

半導體光催化具有氧化性強的特點，對臭氧難以氧化的某些有機物如**、四氯化炭、六氯苯、都能有效地加以分解，所以對難以降解的有機物具有特別意義，光催化的有效氧化劑是羥基自由基(OH-)和超氧離子自由基(O2-、0-)，其氧化性高于常見的臭氧、雙氧水、高錳酸鉀、次氯酸等。