(1)进一步研究反应机理和反应动力学。迄今，在反应机理研究中还缺乏对中间产物，活性物种的有力鉴定，有些机理研究还停留在设想与推测阶段。目前国内外都把有关机理研究作为热点课题进行开发与研究。对于光催化氧化过程中诸多影响因素需要进一步验证，反应动力学能综合各种因素的影响，也是今后研发的重点课题。
    (2)进一步开发高效的光催化剂。目前光催化剂活性不太高，结晶不稳定，固定膜均匀性差，反应效率易受溶液中无机电解质容量和溶解氧含量的影响，因此，需要通过Ti02纳米化、改性、固载化等技术手段提高光催化剂活性，解决其回收与分离问题，进一步开发光电催化技术，提高催化剂光量子效率。
    (3)研制高效光反应器。研制大型的光催化反应器对于处理实际废水等具有重要的意义，特别是利用太阳能的光催化反应器开发与设计备受关注，亟待解决。
    (4)采用低耗高效的光源。目前研究工作大多采用汞灯、氙灯等人造光源，但今后在废水处理等实际应用中，采用太阳能光既有利又可行，这是发展方向。在太阳能还不能很方便地利用之前，也需要开发低耗高效的人造光源。
    (5)优化组合技术。将光催化氧化过程与其他水处理工艺的优化组合是具有广阔发展前景的，需进一步进行研究试验。
    利用光催化剂净化水和空气则是新型环保技术。用光催化剂净化空气早已工业化，但用来净化水则发展较慢，主要原因有：①在水中的光催化分解效率较小；②水中污染物浓度比空气中大多较高；③在水中扩散比空气中慢；④迄今水处理中大多使用Ti02粉粒，回收较难；⑤水中污染物与光催化剂表面接触比较困难。为了解决这些问题，国内外正在积极开发与研究技术对策。