Elucidar los procesos fisicoquímicos en la degradación de contaminantes puede optimizar su eliminación de fuentes de agua. Aunque la fotodegradación de la carbamazepina (CBZ) en Procesos de Oxidación Avanzada (AOPs) ha sido ampliamente estudiada, no hay un informe detallado sobre los pasos elementales de la cinética. Este estudio propone un conjunto de pasos elementales para el AOP de CBZ, combinando radiación ultravioleta de onda corta (UVC), un reactivo homogéneo (HO) y un catalizador heterogéneo (TiO), que incluye la excitación de ambos reactivos/catalizadores por fotones UVC, la adsorción de CBZ por el TiO excitado, o su oxidación por radicales hidroxilo. Suponiendo la aproximación de estado estacionario sobre los productos intermedios (TiO excitado, complejo TiO-CBZ excitado y radicales hidroxilo) se obtienen leyes de velocidad para la degradación de CBZ, en las que la radiación UVC, TiO y HO son de pseudo-primer orden en todas las concentraciones o intensidades y no tienen influencia directa en el pseudo-orden de CBZ, mientras que CBZ cambia de pseudo-primer orden a bajas concentraciones a pseudo-cero orden a altas concentraciones. Se realizaron varios experimentos para probar el mecanismo variando las concentraciones de CBZ, HO y TiO y las intensidades de radiación UVC. Los resultados medidos se ajustan efectivamente al mecanismo sugerido para los primeros tres, pero la intensidad de irradiación parece cambiar la influencia de CBZ de pseudo-segundo a pseudo-primer orden con intensidades crecientes. Parte de los pasos elementales se modificaron para ajustarse a los resultados.