CO是汽车尾气的主要成分之一，CuO作为一种非贵金属催化剂具有相当高的催化活性，王月娟等对ZrO2负载的几种过渡金属氧化物的结构和催化性能的研究表明，催化剂的氧化-还原性能随载体上负载的过渡金属氧化物的不同而不同，CuOx在CO的氧化过程中具有高活性。而CeO2是较好的助催化剂。
添加纳米氧化铜UG-Cu01的Zr-Ce-O类复合氧化物催化剂对一氧化碳的氧化反应催化性能和结构的影响得出，氧化铜与铈锆氧化物存在着较强的相互作用，不仅提高了氧化铜和氧化锆的还原性，也提高了催化剂对一氧化碳的氧化活性。
纳米氧化铜UG-Cu01用于对甲醇的催化氧化发现：在温度达到210℃时，纳米CuO相对于普通CuO表现出很高的催化活性，这样高的活性是由于其表面积是普通CuO的100倍。
采用化学气相沉积法制备Cu2O-CuO和CuO纳米薄膜(厚度约250 nm)，发现其在低温下对环己胺的氧化具有很高的催化活性和选择性。
NO危害大、污染范围广、消除难。多年来，人们一直在寻找一种脱NO催化剂，用催化还原的方法消除NO。从热力学上分析NO是不稳定的，其分解反应的活化能较高。因此，采用催化分解的方法消除NO是一种较便利而又可行的手段。早在80年代Iwamato等就发现了CuO-ZSM5对NO分解有很高的活性并报道了在此催化剂上碳氢化合物能选择性地还原NO。近年来，研究者选择不同的载体和不同的碳氢化合物，在催化NO分解方面做出了不少有价值的工作。其中载体包括常用的CeO2， A12O3，碳氢化合物有C3H6，CO等。
近年来，半导体多相催化作为一项新的污染治理技术，日益受到重视。纳米TiO2是一种性能良好的光催化材料，在紫外光照射下可有效的降解水体中的污染物。然而，由于TiO2的带隙较宽(约3.2ev)，吸收阈值光波长小于400nm，对太阳光的利用率不高，材料表面的光生电子和光生空穴易复合等问题，影响了TiO2多相光催化反应产业化的进程。艾仕云等采用掺杂纳米CuO对TiO2催化剂进行修饰，结果表明，由于Cu离子掺杂后提高了TiO2对氧的吸附能力，减少了纳米粒子表面电子与空穴的复合，从而加速了光降解反应。
张守民等]研究了CuO和Cr的掺杂条件下，TiO2对对硝基苯胺的降解过程。结果表明通过超声制备的Cu-Cr-Ti复合氧化物具有良好的光催化性能，活性高于纯锐钛矿TiO2。
因此CuO虽然本身不具有光催化活性，但是掺杂在TiO2，ZnO这些主催化剂中，能够使光生电子的寿命增长，大大提高光催化活性。