تحدث الكيمياء الضوئية عن العمليات الكيميائية التي تحدث بوجود الضوء. وتشمل أساليب الكيمياء الضوئية:
1- التفاعلات الفوتوكيميائية: وهي عمليات كيميائية تتم بفعل الضوء مثل التعرية، التفكك، الإزالة، الأكسدة والاختزال.
2- الطيف الكهرومغناطيسي: وهو دراسة المراكز الإلكترونية والذرية التي تحدث تفاعلات فيها عند تعرضها للضوء.
3- الطيف الراماني: وهو دراسة تفاعلات الليزر مع الجزيئات والذرات والأيونات.
4- الطيف الإلكتروني: وهو دراسة تفاعلات الإلكترونات مع الضوء.
5- التقاط الضوء: وهي عملية الاستفادة من الضوء في تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية.