在足夠的反應時間內通常可以將有機物完全礦化為CO2和H2O等簡單無機物，避免了二次污染，光化學反儀簡單而有發展前途。由于以二氧化鈦粉末為催化劑的光催化氧化法存在催化劑分離回收的問題，影響了該技術在實際中的應用，因此光化學反應器固定在某些載體上以避免或更容易使其分離回收的技術引起了國內外學者的廣泛興趣。光化學的初級過程是分子吸收光子使電子激發，分子由基態提升到激發態。分子中的電子狀態、振動與轉動狀態都是量子化的，即相鄰狀態間的能量變化是不連續的。因此分子激發時的初始狀態與終止狀態不同時，所要求的光子能量也是不同的，而且要求二者的能量值盡可能匹配。

由于分子在一般條件下處于能量較低的穩定狀態，稱作基態。受到光照射后，如果分子能夠吸收電磁輻射，就可以提升到能量較高的狀態，稱作激發態。多功能光催化反應器如果分子可以吸收不同波長的電磁輻射，就可以達到不同的激發態。按其能量的高低，從基態往上依次稱做*激發態、第二激發態等等；而把高于*激發態的所有激發態統稱為高激發態。激發態分子的壽命一般較短，而且激發態越高，其壽命越短，以致于來不及發生化學反應，所以光化學主要與低激發態有關。激發時分子所吸收的電磁輻射能有兩條主要的耗散途徑：一是和光化學反應的熱效應合并；二是通過光物理過程轉變成其他形式的能量。