光催化氧化原理主要 基於光催化 劑在光照 條件下具有的氧化 還原能力。 這一 過程通常涉及半 導 體作 為催化 劑，以光 為能量， 將有 機污染物降解 為二氧化碳和水。
在光催化反 應中，能量光子 與催化 劑表面的物 質 發生匹配， 導致 電子受激 躍 遷，形成光生 電子-空穴 對。 這些 電子和空穴具有氧化性和 還原性，能 夠 觸 發氧化 還原反 應， 從而 將光能 轉 變 為化 學能，或 用於污染物的降解。例如，在光催化氧化 過程中，半 導 體催化 劑表面的水分子可以失去 電子，生成氧化能力 極 強的 羥基自由基， 進而氧化有 機物 並使之 礦化。
此外，光催化氧化技 術 還涉及到Fenton反 應和 羥基自由基的生成， 這些都 與光催化氧化 過程中的污染物降解密切相 關。