Eine photokatalytische Reaktion setzt sich aus einer Reihe von physikalischen und chemischen Prozessen zusammen. Am Anfang steht die Absorption des Lichts. Dabei werden Elektronen in Zustände mit höherer Energie angeregt, bei einem Halbleiter wie Titandioxid von Zuständen des Valenzbands in Zustände des Leitungsbandes.

Das bei TitanShield-Produkten verwendete Titandioxid ist photokatalytisch aktiv. Bei der Bestrahlung mit Licht werden an seiner Oberfläche Sauerstoffradikale gebildet. Der so aktivierte Sauerstoff zersetzt Moleküle und organische Schmutzpartikel die mit der Oberfläche in Kontakt kommen. Die so zersetzten Substanzen können durch Wasser leicht abgewaschen werden, wodurch eine selbstreinigende Wirkung erzielt wird.

Der aktivierte Sauerstoff baut aber auch Geruchsstoffe und Luftschadstoffe wie z.B. Stickoxide (NOx) und organischen Feinstaub wirksam ab. So wirkt das photokatalytische Titandioxid luftreinigend und geruchsneutralisierend.

Ferner tötet der aktivierte Sauerstoff Bakterien und Viren wirkungsvoll ab. Sogar aggressive Erreger wie SARS und H5N1 werden bei Kontakt mit der Oberfläche zuverlässig bekämpft. Dieser Effekt hält lange an, da sich keine Resistenzen bilden.