광합성 작용이 엽록소를 촉매로 산소를 발생시켜 숲의 정화작용을 하듯이 광촉매는 촉매작용이 빛을 흡수함으로서 일어나는 것을 말한다. 

 

반도체는 일정한 영역의 에너지가 가해지면 전자가 가전자대에서 전도대로 여기 된다. 즉 전도대에는 전자들이 형성되게 되고 가전자대에는 정공이 형성하게 된다. 

 

이렇게 형성된 전자와 정공은 각각 산화, 환원 반응에 참여하게 되고, 그 작용 에 의해 유해물질을 분해시키는 등 다양한 반응을 일으키게 된다.