光触媒とは、元々光を照射することにより触媒作用を示す物質の総称を指しています。
リフォームをはじめとした建築物に用いられる場合は、代表的な光触媒活性物質である「二酸化チタン(TiO2)」という材料を指して「光触媒」と呼ばれ、特に塗料に含有させたものを「光触媒塗料」と呼んでいます。

二酸化チタンは、太陽や蛍光灯などの光が当たると、強い酸化作用と超親水作用を起こします。
この強い酸化作用を利用して、接触してくる有機化合物や細菌などの有害物質を除去することができます。手術室の壁・床を酸化チタンでコーティングし、ブラックライト（紫外光ランプ）を照らすだけで殺菌処理を行うといった利用をしている一部の病院もあるそうです。
また超親水作用によって水がはねついても表面で水滴とはならず、そのまま流れ落ちるようになりますので、雨などで定期的に水が流れが発生することにより、表面が洗浄され、いわゆるセルフクリーニング作用をもつ事となります。このセルフクリーニング作用を応用したビル外壁やテントシートおよび住宅用窓ガラスなどが商品化されています。

「二酸化チタン」は従来から白色顔料として用いられている材料であり、塗料・化粧品・繊維など、一般家庭や各種工業で広く利用されています。また、人体に影響がないと考えられているため、食品や化粧品の着色料（食品添加物）としても用いられており、安全性の高い物質です。

窓ガラスや外壁などの汚れを防いでくれる防汚・防曇効果があります。
空気中のＮＯｘやＳＯｘ、ホルムアルデヒドなどの有害物質を除去しますので、大気浄化作用が期待できます。
アセトアルデヒド、アンモニア、硫化水素などの悪臭の元になる成分を分解する、脱臭効果があります。
抗菌・殺菌作用により、クリーンな環境を維持できます。