Die Photokatalyse ist ein Prozess, den man am besten versteht, wenn man das verwandte Prinzip der Photosynthese betrachtet. Hier zerlegt die Pflanze CO2 aus der Luft mit Hilfe des Sonnenlichts in die Bestandteile Kohlenstoff und Sauerstoff. Der Kohlenstoff nährt die Pflanze, während der ausgeschiedene Sauerstoff uns zum Atmen dient. Die Photokatalyse ist die Beschleunigung der Geschwindigkeit einer Photoreaktion durch die Anwesenheit eines Katalysators. Der Katalysator selbst wird dabei weder verändert noch verbraucht.

Das Chlorophyll der Pflanzen ist eine Art von Photokatalysator. Im Vergleich zur Photosynthese, wo das Chlorophyll Sonnenlicht absorbiert, um Wasser und Kohlendioxid in Sauerstoff und Glucose umzuwandeln, erzeugt die Photokatalyse (in Gegenwart eines Photokatalysators – nämlich Licht und Wasser) ein starkes Oxidationsmittel, das in der Lage ist, organische Stoffe in Kohlendioxid und Wasser zu konvertieren.