目前，陶瓷膜與光催化氧化組合工藝主要有兩種形式：一種是將催化劑分散于水中進行光催化氧化，利用陶瓷膜截留回收催化劑；另一種是將催化劑負載與陶瓷膜的表面進行光催化氧化。
陶瓷膜與光催化氧化組合工藝可以大量催化降解有機物，并能防止膜污染。研究發現，不同特性的NOM在催化劑上的吸附和降解能力也不盡相同。利用分散于水中的TiO2粉末對水中的有機物進行光催化氧化，光催化作用導致有機物的化學性質發生了變化，吸附到粉末上的腐殖酸脫附后很難再次被吸附，而且被部分氧化的腐殖酸也很難再次被氧化。這可能與光催化產生的強氧化劑量有關。光催化作用的反應器中，有機物的光催化降解使維持在較高通量的陶瓷膜基本無污染。
另有研究者利用硅改性后的TiO2負載于商品陶瓷膜的表面，形成具有光催化作用的復合膜。在紫外輻照條件下，摻雜硅的復合膜對活性紅染料的降解速率常數是普通TiO2膜的2.7倍，顯示了強大的催化氧化能力。改性后的銳鈦礦晶體孔隙率和表面積增大，較大的表面積和孔隙率可以增加過濾通道中染料與銳鈦礦晶體的接觸幾率，而紫外輻照下，銳鈦礦晶體正是催化降解染料的部位。因此，傳統的陶瓷膜過濾在經過膜面功能化或與其他先進技術相結合后能實現更強大的處理能力。
陶瓷膜及其組合工藝在飲用水中的應用正在日益增多。陶瓷膜組合工藝的效果優于單獨陶瓷膜工藝的。陶瓷膜與混凝組合工藝是目前研究最多、應用最廣泛的工藝之一。陶瓷膜與臭氧聯用的組合工藝代表了當前研究和應用的熱點，具有巨大的發展潛力。陶瓷膜與光催化氧化組合工藝是較新的研究方向，其在大規模工程應用可能還需要進一步創新。