光催化降解原理主要 基於半 導 體光催化 劑在光照 條件下 產生的 電子和空穴， 這些 電子和空穴能 夠 與吸附在催化 劑表面的物 質 發生氧化 還原反 應， 從而 將有 機污染物降解 為二氧化碳和水。具 體 過程如下：
當半 導 體催化 劑吸收了足 夠能量的光子 時， 價 帶中的 電子 會 發生 躍 遷至 導 帶，同 時在 價 帶中形成空穴。 這些 躍 遷 產生的 電子和空穴具有很高的 還原和氧化能力。
電子可以 與催化 劑表面的吸附氧反 應，形成超氧自由基等活性物 種。
空穴能 與水分子反 應，生成具有 強氧化性的 羥基自由基。
這些活性物 種能 夠氧化吸附在催化 劑表面的有 機污染物， 將其分解 為二氧化碳和水等 無害物 質， 從而 達到 淨化 環境的目的。