目前,用的最多的水處理方法是采用活性污泥等的微生物處理法,該法對于含氯有機物的處理還很困難,產生的剩余污泥也成為環境問題.至今,剩余污泥主要采用焚燒處理和埋填處理,但焚燒處理后的殘灰又成為新的問題,埋填處理也不能無限地占用土地資源.光觸媒用于水處理的研究很早就開始并一直在持續.開始的實驗是將光觸媒的粉末分散含有害物的水中用光照射來處理水中的有害物,但是,由于這種方法只能一次性處理而無法連續處理,處理干凈的水與光觸媒的分離也困難而一直得不到實用化.隨著僅由二氧化鈦成膜的光觸媒的開發成功才真正應用于水處理.而且,不僅采用紫外燈的人工光源,在平板型太陽能集熱器中摻入光觸媒顆粒,利用太陽光的水處理系統（圖4）也在開發之中.在這一裝置中,凈化了的水可簡單地與光觸媒分離,同時還能連續地進行水處理.

　　目前,與水處理相關的光觸媒產品有玻璃器具、能抑制藻類和青苔繁殖的水槽、使水不易變質從而使花期延長的花瓶等.此外,利用光觸媒的晝夜浴室也已商品化,凈水器、廢水處理裝置、飲料水的凈化、殺菌裝置、超純水制造裝置、染色廢水的脫色系統、簡易凈水器、雨水凈化裝置、含電鍍廢液氰化合物的分解裝置、被環境激素等所污染江河的凈化系統以及牲畜房的尿處理系統等都在開發進行中.還有將地下水中的有機溶劑蒸發成氣體后進一步用光觸媒分解的裝置也已有銷售.

　　另外目前,如何處理廢棄物設施的焚燒爐的廢氣中的二惡英已成為嚴重的問題,造紙工業廢水中含二惡英或垃圾焚燒場的廢氣洗凈水（清洗水）含二惡英的處理也將是潛在的問題.特別是最近已從一些江河水中檢出嚴重超標的二惡英,為此,應用光觸媒分解二惡英水處理裝置等也在開發之中.