تتأثر كفاءة الكيمياء الضوئية بعدد من العوامل، منها:
1. نسبة الانتقال الضوئي: هي قدرة المركبات الكيميائية على امتصاص الضوء الوارد وتحويله إلى حركة الإلكترونات.
2. طول موجة الضوء: كلما ارتفعت أطوال الموجات فإن استخدام الضوء سيكون أقل فاعلية، ولكن الطاقة الأكبر للضوء قصير الطول الموجي يمكن أن تؤدي إلى كفاءة أعلى.
3. قدرة الضوء على التوافق: الضوء الذي تم استخدامه يجب أن يتوافق بشكل كبير مع مستوى الطاقة الأولي للمواد الكيميائية الحاضرة في التفاعل.
4. الاختلاف في مستويات الطاقة: يجب أن يكون هناك اختلاف كبير في مستويات الطاقة بين المواد الكيميائية في التفاعل لتحقيق عملية كفاءة أعلى.
5. توافر المواد الكيميائية النشطة: يجب أن تكون المواد الكيميائية النشطة اللازمة متاحة بشكل كاف للتفاعل الكيميائي.