Als Singulett-Sauerstoff bezeichnet man eine energiereiche Form des normalen Luftsauerstoffs. Er wird erzeugt, indem ein Photokatalysator die Energie des einfallenden Umgebungslichts auf benachbarte Sauerstoffmoleküle überträgt. Der Photokatalysator überträgt kontinuierlich die Energie des einfallenden Lichtes auf die in der direkten Umgebung befindlichen Sauerstoffmoleküle und versetzen diese in einen angeregten Zustand.
Wissenschaftlich wird dieser aktivierte Sauerstoff als Singulett-Sauerstoff bezeichnet. Er kann besonders leicht mit der Hülle von Mikroorganismen reagieren und diese dadurch abtöten. Dabei wird der angeregte Zustand nur für eine sehr kurze Zeit erhalten, bevor der Sauerstoff wieder in seinen natürlichen Zustand übergeht. Dadurch ist sichergestellt, dass zum einen die keimtötende Wirkung nur in unmittelbarer Umgebung des Photokatalysators stattfindet, er sich nicht in der Umgebungsluft anreichern kann und nur in direkter Nähe, z.B. auf einer Oberflächenbeschichtung wirkt.
Auch kann sich der angereichter Sauerstoff nicht in der Atemluft anreichern (wie z.B. bei der Desinfektion durch Ozon). Damit ist eine Gefährdung von Mensch und Tier ausgeschlossen.