チタンに大気中で光を当てると、その表面に活性酸素ができます。活性酸素とは不安定で反応しやすい酸素のことです。私たちのまわりにある汚れや臭いの成分は、ほとんど有機物です。この有機物を、完全に酸化してしまえば、二酸化炭素と水だけになります。活性酸素はたいていの有機物を完全酸化できます。細菌や病菌も有機物ですから、表皮を酸化して分解し、殺すことができます。大気汚染物質である窒素酸化物も酸化して、硝酸にすることができますこのように二酸化チタンに光を与えるだけで、有害物質を完全に分解してしまいます。チタンに光が当たると、その表面が超親水性になります。これは、光触媒作用そのものではありませんが、酸化チタン光触媒の実用性から言えば、光酸化力をしのぐ重要な機能です。窓ガラスや鏡が水蒸気で曇ることがよくあります。これは、ガラスの表面に細かい水滴がたくさん付着して、水滴一つ一つが光を散乱するためです。ところが酸化チタンをガラス表面にコーティングして光を当てると、水滴は一様に広がり薄い水の膜となります。そのため、光の散乱はなくなり曇らなくなります。水滴が丸くなるか、横に広がるかは、水滴が付く物質の親水性、すなわち水に対する"なじみ易さ"によって決まります。親水性が非常に大きいと、付着した水滴は横に広がって水膜になります。これを超親水性といいます。超親水性は曇りを防止するだけではなく、汚れを付きにくくする働きもします。油性の汚れはなかなか取れにくいものですが、超親水性の表面では水が表面と汚れの間に入り込み、汚れを浮き上がらせます。