光觸媒是在光參與下發生反應的催化劑。在光照下二氧化鈦的表面形成電穴和游離電子，結合空氣中的水和氧氣，發生氧化還原反應，表面形成強氧化性的氫氧自由基(·OH)及超氧陰離子自由基(O2ˉ)，能分解在空氣中的有害氣體和部分無機化合物，將有機物分解成CO2和水，并抑制細菌生長和病毒的活性，達到殺菌、空氣凈化、除臭、防霉。
光觸媒除甲醛的原理在由太陽光或燈光照射下，使光觸媒表面的電子吸收足夠能量而脫離，而在電子脫離的位置便形成帶正電的電洞，電洞會將附近水分子游離出的氫氧離子(OH-)氧化(即奪取其電子)，使其成為活性極大的氫氧自由基(·OH);氫氧自由基一旦遇上有機物質，便會將電子奪回，有機物分子因鍵結的潰散而分崩離析。一般的污染物或病源體多半是碳水化合物，分解后大部份會變成無害的水及二氧化碳，可達到除污及抑菌的目標。
催化劑：是化學反應中可在其反應系數內，降低原反應所需的能量，也能達到相同的反應結果，以提高反應速度，但其本身卻不因化學反應而產生變化或破壞其本體結構的物質。通常用于化學或熱力學反應。
用二氧化鈦和白金作兩個電極，放在水里形成回路，在光照射下，即使不通電，也能夠把水分解為氧氣和氫氣。在后繼研究中發現，二氧化鈦在光照射下能夠產生氧化作用，人們重點研究它在環境保護方面的應用，利用它的氧化能力來殺菌、消毒、除臭和去污等。
