光触媒也叫光催化剂，是一种以纳米级二钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称。具有代表性的光触媒材料是，它能在光照射下产生强氧化性的物质（如羟基自由基、氧气等），并且可用于分解有机化合物、部分无机化合物、细菌及病毒等。日常生活中，光触媒能有效地降解空气中有毒有害气体如甲醛等，高效净化空气；同时，能够有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。

光触媒光催化氧化是以N型半导体的能带理论为基础，半导体材料具有与金属不同的不连续能带结构，一般由填满电子的低能价带和含有空穴的高能导带构成，价带和导带之间存在禁带。当用能量等于或大于禁带宽度(又称带隙)的光照射时，价带上的电子(eˉ)会被激发跃迁至导带，在价带上产生相应的电子空穴(h+)并在电场的作用下分离迁移到表面。 [3] 

热力学理论表明，分布在表面的光生空穴因具有很强的吸电子能力，可将吸附在TiO2表面上的OH-和H2O分子氧化成羟基自由基等。羟基自由基的氧化能力强，可强效分解各种具有不稳定化学键的有机化合物和部分无机物，将其最终降解为H2O、CO2等无害的小分子物质，并可破坏细菌的细胞膜和凝固病毒的蛋白质载体。