光触媒也叫光催化剂，是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称。具有代表性的光触媒材料是二氧化钛，它能在光照射下产生强氧化性的物质（如羟基自由基、氧气等），并且可用于分解有机化合物、部分无机化合物、细菌及病毒等。日常生活中，光触媒能有效地降解空气中有毒有害气体如甲醛等，高效净化空气；同时，能够有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。
 
常用的光触媒材料主要为N型半导体材料，具有禁带宽度低等特点，常用的光触媒半导体材料为二氧化钛。
 
ZrO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等也是光触媒材料，2000年以来又发现一些纳米贵金属（铂、铑、钯等）具有更好的光催化性能，但由于其中大多数易发生化学或光化学腐蚀，然而贵金属成本则过高，都不适于日常应用。
 
早在20世纪30年代就已经发现了以氧化锌为基底的光触媒材料。1967年，日本东京大学的本多建一教授和博士生藤岛昭发现用光照射二氧化钛电极可进行水的电解反应，打开了二氧化钛在光催化领域应用的大门。 1972年，《Nature》发表了Fujishima和Honda关于光催化在光解水领域的研究。 
 
1976年，Garey等开拓了光触媒在环保领域的应用，利用光催化降解水中污染物。此后，拓展半导体光触媒材料在生活科学方面的应用领域，将光能转化为其他能量便成了主要的研究方向。 
 
2015年，日本一公司开发了一种新型光触媒粒子，有望解决水不足问题。该粒子是由沸石粒子与二氧化钛微粒所构成，在紫外线照射下充分混合于污水中，可使污水净化成可饮用的程度。新型光触媒净水设备相当简便且高效，1天可净化高达3吨的水。高效清洁的光触媒材料在以节能为主题的时代，受到人们的强烈关注。