هیبریداسیون اکسیدهای فلزی با نانوکربن‌ها، با توجه به هم‌افزایی دو فاز که در بیشتر موارد منجر به بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی می‌شود، به یک موضوع شگفت انگیز برای تحقیقات تبدیل شده است. علیرغم اینکه مکانیسم دقیق واکنش هنوز نامشخص است، ثابت شده است که وجود یک نانوکربن می‌تواند ترکیب مجدد الکترون‌ها و حفره‌های برانگیخته‌شده با نور را به تاخیر بیاندازد. فعالیت بهبود یافته به طور تنگاتنگی به روش سنتز بستگی دارد، که باید طوری طراحی شود که حداکثر تماس اکسید فلز-کربن را داشته باشد. تحقیقات زیادی روی گرافن و نانولوله‌های کربنی انجام شده است، اما ساختارهای کربنی دیگر نیز به آرامی در حال ظهور هستند. اکثریت قریب به اتفاق گزارش‌ها بر تخریب نوری آلاینده‌های آلی تمرکز دارند، اما کاربرد در زمینه‌های مرتبط با انرژی نیز روز به روز محبوب‌تر می‌شود.
