在催化剂作用下进行的光氧化反应。能将有机污染物彻底分解为二氧化碳、水和无机水分子物质。环境中常见的催化剂为二氧化钛(TiO2),大气颗粒物中含有此成分,可催化烃类化合物发生光氧化反应。在污染控制技术中应用光催化氧化进行水处理。常用的催化剂为一些n型半导体催化剂,如二氧化钛、氧化钨、三氧化二铁、硫化镉等。