表面吸附的H2O或OH-离子反应生成氧化能力极强的轻基自由基OH，OH氧化能力极强，对作用物几乎无选择性使有机物氧化，最终分解为水和CO2。
1、脂肪族氧化机理
紫外光激发光催化剂所生成的OH先将脂肪族氧化为醇，进一步氧化为醛、酸，最后脱羧生成二氧化碳，每降解一个碳原子，生成一个CO2，重复循环，直到脂肪族完全转化为CO2为止。
2、芳香族氧化机理
紫外光激发光催化剂所生成的OH和H+使苯环轻基化，生成轻基环己二烯自由基，进而开环生成己二烯二醛，再按脂肪族氧化途径降解，生成CO2和水。
因此利用光催化氧化作用