Už v 30. rokoch 20. storočia boli objavené materiály fotokatalyzátorov na báze oxidu zinočnatého. V roku 1967 profesor Kenichi Honda a doktorand Akira Fujishima z Tokijskej univerzity objavili, že elektrolýzu vody možno uskutočniť ožiarením elektród oxidu titaničitého svetlom, konkrétne „Honda-Fujishima Effect“, ktorý otvoril dvere aplikácii oxidu titaničitého v oblasti fotokatalýzy. V roku 1972 Nature zverejnil výskum Fujishima a Hondy o fotokatalýze v oblasti fotolýzy vody. Otvorila novú kapitolu fotokatalytického výskumu.
V roku 1976 Garey a spol. bol priekopníkom v aplikácii fotokatalyzátorov v oblasti ochrany životného prostredia, pričom využíval fotokatalýzu na degradáciu znečisťujúcich látok vo vode. Odvtedy sa stala hlavným smerom výskumu na rozšírenie oblasti použitia polovodičových fotokatalyzátorových materiálov v biologických vedách a na premenu svetelnej energie na inú energiu.
V roku 2015 japonská spoločnosť vyvinula nový typ častíc fotokatalyzátora, od ktorého sa očakáva, že vyrieši problém nedostatku vody. Častice sú zložené zo zeolitových častíc a častíc oxidu titaničitého, ktoré sú dôkladne premiešané v odpadovej vode pod ultrafialovým žiarením, ktoré dokáže vyčistiť odpadovú vodu na pitnú úroveň. Nové fotokatalyzátorové zariadenie na čistenie vody je pomerne jednoduché a efektívne a dokáže vyčistiť až 3 tony vody za 1 deň. Efektívne a čisté fotokatalyzátorové materiály pritiahli veľkú pozornosť v ére šetrenia energie.