ينتشر الضوء في الكيمياء الضوئية عن طريق عملية امتصاص الضوء من قبل جزيئات أو ذرات التفاعل. وعندما يتم امتصاص الضوء بطاقة كافية، يؤدي ذلك إلى تفطن الجزيئة أو الذرة وتحفيزها إلى الانتقال إلى حالة طاقة أعلى. وتسمى هذه العملية بالتحفيز الضوئي.
بعد التحفيز الضوئي، يمكن للجزيئة أو الذرة المثارة أن تستقر في حالة طاقة أقل عن طريق إعادة إطلاق الطاقة الممتصة مسبقًا. ويتم ذلك عن طريق عملية الانبعاث الضوئي، حيث يتم إصدار ضوء من الجزيئة أو الذرة المثارة. ويمكن أن يكون هذا الضوء مرئيًا، مثل ضوء الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة تحت الحمراء.
يمكن استخدام عملية الانتشار الضوئي للحصول على تفاعل كيميائي معين أو لإنتاج نوع محدد من المركبات الكيميائية. وتستخدم هذه العملية في مجالات عديدة مثل الطلاءات والأدوية والنظائر المشعة والمتفجرات.