光催化实验使用专业光源来缩短自然光化学反应时间，通常需要数周甚至数月。

不同的光谱应用于不同的实验方向：选择近紫外光和可见光进行光降解，选择紫外、可见光、红外或全光谱进行光催化，选择紫外线和可见光用于光合作用，选择紫外光进行光固化。

不同材料的光源在相关光谱范围内有各自的优势。例如，氙气灯自然占据了主流市场，其200-2500nm连续波段光谱接近阳光，色温稳定。LED光源（光谱250-950nm）具有光谱纯、适用单色光强、能耗低、无耗材等优点。没有能量或低辐照度超过汞灯的特征光谱。

氙气灯光源可以通过匹配不同的滤光片来提取特定的光谱。例如，可见光催化降解实验光源应添加UVCUT400（400-780nm）滤光片，紫外线催化降解实验可添加UVREF（200-400nm）滤光片，红外区实验可配置800nm以下的CUT800可见光，模拟太阳光实验可以选择全光谱AM1.5滤波器。对于定向单波段光谱，可以选择相应的单波段滤波器（也称为带通滤波器）。

由于对照射方式、方向和距离有更多的要求，可以通过安装配套附件来达到这一目的，例如手套箱中的光源可以通过添加聚光透镜和光纤来实现，需要通过添加均匀的光学透镜来实现更高的光斑均匀性，需要降低光强并安装衰减器，需要调整光斑大小并安装光斑调节器。