تعمل الكيمياء الضوئية عندما يتفاعل المواد الكيميائية تحت تأثير الضوء. ويمكن أن تتفاعل هذه المواد بطرق مختلفة، مثل:
1- تفاعل الفوتوكيميائي: حيث يعمل الضوء على إضعاف الروابط الكيميائية في المركبات الضوئية وتحرير الإلكترونات، مما يؤدي إلى تفاعلها مع غيرها من المركبات لتشكل مركبات جديدة.
2- التحويل الفوتوكيميائي: حيث يعمل الضوء على تحويل المركبات الكيميائية من شكل إلى آخر، وقد يشمل ذلك تحويل الإحليلات إلى أشكال مستقرة بفعل الضوء، أو تغيير شكل المجموعات الوظيفية في المركبات.
3- التأكسد الضوئي: حيث يعمل الضوء على تفاعل المركبات الكيميائية مع الأكسجين الموجود في الهواء لتشكل مركبات جديدة.
4- التفاعل الضوئي المتغير، وهو التفاعل الذي يحدث تحت تأثير الضوء والحرارة في آن واحد لإنتاج مركبات جديدة.
تستخدم الكيمياء الضوئية في عدة مجالات، مثل صناعة الأدوية، وصناعة الألوان والأصباغ، والتصوير الضوئي، وتصنيع البطاريات الشمسية، وغيرها من التطبيقات التكنولوجية والصناعية.