تستخدم الكيمياء الضوئية عدة أنواع من المواد، ومن أهمها:
1. المواد الضوئية الحساسة: وهي مواد تتفاعل مع الضوء لتغير خواصها الكيميائية، وتستخدم في عمليات التصوير والطباعة الفوتوغرافية والإعلانات.
2. المواد اللافلزية الضوئية: وهي مواد تتفاعل مع الضوء بدون وجود أي عنصر فلزي، وتستخدم في صناعة البلاستيك الضوئي والألياف الضوئية.
3. المعادن الضوئية: وهي مواد تتفاعل مع الضوء بسبب وجود أحاديات الإلكترونات، وتستخدم في صناعة العدسات اللاصقة وصفائح الكريستال.
4. البوليميرات الضوئية: وهي مواد مركبة تتفاعل بشكل كيميائي مع الضوء وتستخدم في صناعة الأجهزة الضوئية والتقنيات الحديثة المتعلقة بالطاقة الشمسية.