光催化氧化技术是在光化学氧化技术的基础上发展起来的。光化学氧化技术是在可见光或紫外光效果下使有机污染物氧化降解的反应进程。但由于反应条件所限，光化学氧化降解往往不可彻底，易发作多种芳香族有机中间体，成为光化学氧化需求战胜的问题，而通过和光催化氧化剂的结合，可以大大前进光化学氧的功率。

根据光催化氧化剂运用的不同，可以分为均相光催化氧化和非均相光催化氧化。

均相光催化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质，通过光助 - 芬顿反应发作羟基自由基使污染物得到降解。紫外光线可以前进氧化反应的效果，是一种有用的催化剂。紫外/臭氧(UV/03)组合是通过加快臭氧分解速率，前进羟基自由基的生成速度，并促进有机物构成许多活化分子，来前进难降解有机污染物的处理功率。

非均相光催化降解是运用光照射某些具有能带结构的半导体光催化剂如TiO2、ZnO、CdS、WO3、SrTiO3、Fe2O3等，可诱发发作羟基自由基。在水溶液中，水分子在半导体光催化剂的效果下，发作氧化才干极强的羟基自由基，可以氧化分解各种有机物。把这项技术运用于POPs的处理，可以取得出色的效果，但是并不是一切的半导体材料都可以用作这项技术的催化剂，比如CdS是一种高活性的半导体光催化剂，但是它容易发作光阳极腐蚀，在实践处理技术中不太有用。而TiO2可运用的波长可达387.5nm，价格便宜，大都条件下不溶解，耐光，性，因而TiO2得到了广泛的运用。