金属氧化物和硫化物等半导体材料是重要的氧化催化剂。这些材料具有介于金属和绝缘体之间的导电性，能加速电子转移的反应，且其性能在光、热、杂质的作用下会发生明显的变化，有利于催化剂性能的调变。此外，半导体催化剂还具有高熔点、热稳定性好、抗毒能力强等优点。在催化作用上，金属氧化物、硫化物可以作为主催化剂、助催化剂或载体，其中主催化剂组分单独存在就具有催化活性。对于烃类选择氧化型反应，需要防止催化剂飞温。同时，根据半导体的类型和能带结构，可以将其分为本征半导体、n型半导体和p型半导体，其中催化中感兴趣的是过渡金属氧化物和硫化物。半导体的Fermi能级位置对催化活性具有重要意义，可以通过素之一。