تتعلق الكيمياء الضوئية في التصوير الطبي بالاستخدامات الطبية للضوء والأشعة. وتزود الكيمياء الضوئية تقنيات الصور الشعاعية أو الأشعة السينية بأدواتها، وجهاز تصوير الرنين المغناطيسي وجهاز الكمبيوتر المقطعي CT بمستحضرات كيميائية تتفاعل عند التعرض للضوء.
وفي تقنيات الأشعة السينية، يستخدم عادة حبر مركبات الفضة الحساسة للضوء الذي يعمل كمادة تحتوي على أيونات البروميد، والتي تتفاعل مع المذيبات الكيميائية الأخرى أثناء تعرضها للضوء، وينتج عن ذلك تشكيل صورة. ويمكن أن يتم تغيير مستوى التعرض للضوء للحصول على صورة تظهر تفاصيل التشريح الدقيقة.
وفي تقنية تصوير الرنين المغناطيسي، تستخدم الكيمياء الضوئية مستحضرات أخرى مثل السيانيد الفيرلاز والمحفزات الضوئية لتسريع التفاعل بينها وبين الأنسجة الحية في الجسم والتي يجب معالجتها بشكل سريع لتحديد الأشكال والأحجام والنماذج المختلفة لداخل الجسم.
وتشمل تطبيقات الكيمياء الضوئية في التصوير الطبي أيضًا استخدام مواد مشعة مثل الإشعاع الغاما لإطار الحدث القائم وتحديد نظام المعلومات الحيوي للجسم وبالأخص النفسية.