世界上有许多可以用作光触媒的材料，包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、硫化镉等多种氧化物和硫化物半导体。其中，由于二氧化钛具有强氧化能力、化学性质稳定无毒，因此成为了当今最热门的纳米光触媒材料。
在早期，硫化镉和氧化锌也被广泛应用于光触媒材料中，但由于它们的化学性质不稳定，会在光催化的过程中发生光溶解，溶出有害的金属离子，具有一定的生物毒性。因此，发达国家已经很少将它们作为民用光催化材料，只有在部分工业光催化领域仍在使用。
二氧化钛是一种半导体材料，分别具有锐钛矿、金红石和板钛矿三种晶体结构。其中，只有锐钛矿结构和金红石结构具有光催化特性。
