光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導體材料的總稱，它涂布于基材表面，在光線的作用下，產生強烈催化降解功能：能有效地降解空氣中有毒有害氣體；能有效殺滅多種細菌，并能將細菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理；同時還具備除臭、抗污等功能。
1972年，日本東京大學的本多建一教授和博士班學生藤島昭發現，用光照射二氧化鈦電極可進行水的電解反應。這就是***的“本多-藤島效應”。
日本將類似這種可在光照下出現光催化效應的化學材料命名為“光觸媒”。
國際學名
（Photocatalyst）= 光（Photo）+ 催化劑（catalyst）。
故也可以稱光觸媒為光催化材料。
光觸媒在光的照射下，會產生類似光合作用的光催化反應，將空氣中的水或氧氣催化成氧化能力極強的羥基自由基（·OH）和超氧陰離子自由基（O2·）、活性氧（HO2·，H2O2）等具有極強氧化能力的光生活性基團，這些光生活性基團的能量相當于3600K的高溫，具有很強的氧化性，
這些強氧化性基團可強效分解各種具有不穩定化學鍵的有機化合物和部分無機物，并可破壞細菌的細胞膜和凝固病毒的蛋白質載體。
光觸媒材料主要有納米TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等，2000年以來又發現一些納米貴金屬（鉑、銠、鈀等）具有更好的光催化性能，但由于其中大多數易發生化學或光化學腐蝕，而貴金屬成本則過高，都不適合作為家居凈化空氣用光催化劑。
在所有的光觸媒材料中，納米TiO2不僅具有很高的光催化活性，且具有耐酸堿腐蝕、耐化學腐蝕、無毒等優點，價格也適中，具有較高的性價比，因而市場上大多使用納米二氧化鈦作為主要原材料。
納米二氧化鈦（TiO2）是一種半導體，主要有銳鈦型（Anatase），金紅石型（Rutile）及板鈦型（Brookite）三種晶體結構，其中：
板鈦型晶體穩定性差，一般認為不具備光催化活性。
銳鈦型晶體具有比金紅石型晶體更強的光催化性能，耐候性和附著性也很好，納米無機包覆穩定，市場價格高于金紅石型晶體。
納米氧化鋅（ZnO）粒徑介于1-100 nm之間，是一種面向21世紀的新型高功能精細無機產品，表現出許多特殊的性質，如非遷移性、熒光性、壓電性、吸收和散射紫外線能力等，利用其在光、電、磁、敏感等方面的奇妙性能，可制造氣體傳感器、熒光體、變阻器、紫外線遮蔽材料、圖像記錄材料、壓電材料、壓敏電阻、高效催化劑、磁性材料和塑料薄膜等。在橡膠、陶瓷、紡織、印染、國防工業領域具有廣泛的應用。
納米二氧化鋯（ZrO2）呈高純度白色粉末狀，無臭、無味。低溫時為單斜晶系，高溫時為四方晶型。具有高的折射率（折射率2.2）和耐高溫性。有良好的熱化學穩定性、高溫導電性和較高的高溫強度和韌性，具有良好的機械、熱學、電學、光學性質。其中HT-ZrO-01為單斜晶型，HT-ZrO-02為四方晶型。納米氧化鋯顆粒尺寸微小、是很穩定的氧化物，具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、耐高溫的性能，可用于功能陶瓷和結構陶瓷，以及寶石材料。
