Vật liệu quang xúc tác thường được sử dụng chủ yếu là vật liệu bán dẫn loại N, có đặc điểm là khoảng cách dải thấp, vật liệu bán dẫn quang xúc tác thường được sử dụng là titan dioxit.
ZrO2, ZnO, CdS, WO3, Fe2O3, PbS, SnO2, ZnS, SrTiO3, SiO2, v.v. cũng là vật liệu quang xúc tác, từ năm 2000, người ta đã phát hiện ra rằng một số kim loại quý nano (bạch kim, rhodi, paladi, v.v.) có tính chất quang xúc tác tốt hơn, nhưng vì hầu hết chúng dễ bị ăn mòn hóa học hoặc quang hóa nên chi phí của kim loại quý quá cao và không phù hợp cho các ứng dụng hàng ngày.