納米光觸媒是指在光照下，自身不發生化學變化，卻可以促進化學反應的物質，其功能就象光合作用中的葉綠素。銳鈦型納米TiO2是最主要的光觸媒材料，當其吸收太陽光或其他光源中的能量后，粒子表面的電子被激活，逸離原來的軌道，同時表面生成帶正電的空穴。逸出的電子具有強還原性，空穴則具有強氧化性，兩者與空氣中的水氣反應后會生成活性氧和氫氧自由基?；钚匝?、氫氧自由基能將大部分有機物、污染物、臭氣、細菌等氧化分解成無害的二氧化碳和水。

納米光觸媒技術是一種納米仿生技術，用于環境凈化，自清潔材料，先進新能源，癌癥醫療，高效率抗菌等多個前沿領域。 世界上能作為光觸媒的材料眾多，包括二氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2)、二氧化鋯(ZrO2)、硫化鎘(CdS)等多種氧化物硫化物半導體，其中二氧化鈦(Titanium Dioxide)因其氧化能力強，化學性質穩定無毒，成為世界上最當紅的納米光觸媒材料。在早期，也曾經較多使用硫化鎘(CdS)和氧化鋅(ZnO)作為光觸媒材料，但是由于這兩者的化學性質不穩定，會在光催化的同時發生光溶解，溶出有害的金屬離子具有一定的生物毒性，故發達國家已經很少將它們用作為民用光催化材料，部分工業光催化領域還在使用。二氧化鈦是一種半導體，分別具有銳鈦礦(Anatase)，金紅石(Rutile)及板鈦礦(Brookite)三種晶體結構，其中只有銳鈦礦結構和金紅石結構具有光催化特性。

什么樣的光子能激發二氧化鈦呢，從理論結構上來說，銳鈦二氧化鈦的導帶與價帶之間的間隙[我們稱之為能隙]是3.2eV 而金紅石二氧化鈦為3.0eV,所以金紅石需要光能大于3.0eV的光子而銳鈦需要大于3.2eV的光子。光子的能量E與波長λ(Lambda)與之具有反比關系E = h C / λ，所以可以知道波長小于380nm的光可以激發銳鈦型二氧化鈦。雖然銳鈦礦需要略多的能量來激發，但是同樣的銳鈦礦的二氧化鈦光觸媒具有更強的氧化能力，所以被更為廣泛的使用。有研究表明接近7nm粒徑時，銳鈦礦要比金紅石更為穩定，這也是很多納米光觸媒采用銳鈦型的原因。

當然，隨著科技的進步人類能夠已經突破了380nm的界限，國內外均已研發出在可見光下也有響應的光觸媒產品

納米二氧化鈦（光觸媒）廣泛應用于室內空氣凈化、污水處理、涂料、化妝品、塑料、紡織品、陶瓷、玻璃、脫腥嗅、消毒殺菌等領域。例如：在養殖業可用來預防各種動物傳播疫??；在紡織業可制作出多種功能纖維，如抗紫外線型、抗菌除臭型、遠紅外線反射型、拒水防污型等多功能的紡織產品；在油漆領域可制出著色很強的轎車金屬閃光面漆和防銹漆；在涂料領域通過添加該產品可制出具有消毒殺菌和空氣凈化等功能的涂料產品。