تشمل المركبات الضوئية المستخدمة في الكيمياء الضوئية مجموعة متنوعة من المركبات التي تتفاعل مع الضوء. ومن بين هذه المركبات:
1- المركبات العضوية التي تحتوي على مجموعات فنيل.
2- المركبات العضوية التي تحتوي على زوج من الإلكترونات المتاحة.
3- المركبات العضوية التي تحتوي على مجموعات النترو (NO2).
4- الصباغات العضوية المختلفة.
5- الأصباغ الفلورية.
6- المركبات الفوتوكرومية التي تتغير في طول الموجة عند تعرضها للضوء.
7- الفوتوبروتينات والفلوروفوريسنت الخاص.