光催化是一种利用光能驱动化学反应的过程，其核心在于光催化剂的作用。光催化剂通常是半导体材料，如二氧化钛（TiO₂）、氧化锌（ZnO）等，它们在吸收光能后，能够激发电子从价带跃迁至导带，形成高活性的电子-空穴对。这些激发出的电子和空穴可以促进氧化还原等多种化学反应的发生。
光催化技术具有绿色、可持续的特点，能够利用丰富的太阳能，在环境净化和能量转换领域得到广泛应用。例如，通过光催化可以分解水制备氢气，降解污染物等。
光催化反应的一个关键特点是催化剂本身在反应过程中并不被消耗，这使得光催化技术成为一种环境友好的催化方法