光触媒是在光参与下发生反应的催化剂。在光照下二氧化钛的表面形成电穴和游离电子，结合空气中的水和氧气，发生氧化还原反应，表面形成强氧化性的氢氧自由基(·OH)及超氧阴离子自由基(O2ˉ)，能分解在空气中的有害气体和部分无机化合物，将有机物分解成CO2和水，并抑制细菌生长和病毒的活性，达到杀菌、空气净化、除臭、防霉。
光触媒除甲醛的原理在由太阳光或灯光照射下，使光触媒表面的电子吸收足够能量而脱离，而在电子脱离的位置便形成带正电的电洞，电洞会将附近水分子游离出的氢氧离子(OH-)氧化(即夺取其电子)，使其成为活性极大的氢氧自由基(·OH);氢氧自由基一旦遇上有机物质，便会将电子夺回，有机物分子因键结的溃散而分崩离析。一般的污染物或病源体多半是碳水化合物，分解后大部份会变成无害的水及二氧化碳，可达到除污及抑菌的目标。
催化剂：是化学反应中可在其反应系数内，降低原反应所需的能量，也能达到相同的反应结果，以提高反应速度，但其本身却不因化学反应而产生变化或破坏其本体结构的物质。通常用于化学或热力学反应。
用二氧化钛和白金作两个电极，放在水里形成回路，在光照射下，即使不通电，也能够把水分解为氧气和氢气。在后继研究中发现，二氧化钛在光照射下能够产生氧化作用，人们重点研究它在环境保护方面的应用，利用它的氧化能力来杀菌、消毒、除臭和去污等。