A fotocatálise é definida como "a aceleração da velocidade de uma fotorreação pela presença de um catalisador". Um catalisador não modifica, nem é consumido na reação química.

Esta definição inclui a fotossensibilização, um processo pelo qual uma espécie molecular sofre uma alteração fotoquímica como consequência de uma absorção inicial de energia luminosa por parte de uma outra espécie molecular, dita fotocatalisador.

A clorofila das plantas é um tipo de fotocatálise. Esta quando comparada à fotossíntese, (processo onde a clorofila captura luz solar para transformar água e dióxido carbónico em oxigénio e glicose), esta gera um forte agente de oxidação capaz de transformar qualquer matéria orgânica em dióxido de carbono e água, desde que em presença de luz e água.