在紫外線照射下提高氧化劑氧化能力的作用稱為光激發氧化。 氧化劑包括臭氧、過氧化氫、氧、Fenton藥劑(含過氧化氫和亞鐵的混合物)等。這些氧化劑在紫外線的輻射下能生成超氧負離子自由基O2-·和羥基自由基等強氧化性物質,氧化效果比單獨使用紫外線或氧化劑要強得多。這種水處理工藝採用淹沒式套管反應器較為適宜,運行費用一般較高。