Die Photokatalyse wird als "Beschleunigung der Geschwindigkeit einer Photoreaktion für die Anwesenheit eines Katalysators" definiert. Ein Katalysator wird weder geändert noch durch eine chemische Reaktion verbraucht.

Diese Definition schließt auch die Photosensibilisierung ein, der Prozess, in dem eine molekulare Art einer photochemischen Veränderung infolge einer anfänglichen Absorption von Lichtenergie durch eine andere molekulare Art unterliegt, bekannt als Photokatalyse.

Chlorophyll in Pflanzen ist eine Art der Photokatalyse. Im Gegensatz zur Photosynthese in welcher Chlorophyll Sonnenlicht einfängt, um es in Wasser und Kohlendioxid, Sauerstoff und Glukose zu verwandeln, generiert die Photokatalyse (in Anwesenheit eines Photokatalysators, aus Licht und Wasser) ein starkes Oxidationsmittel, das dazu fähig ist, organische Substanzen in Kohlendioxid und Wasser zu verwandeln.