هناك العديد من النماذج المستخدمة في الكيمياء الضوئية، منها:
1- نظرية امتصاص الجسيمات الفردية:
تشير هذه النظرية إلى أن المركبات العضوية والفلزية تمتص الطاقة الضوئية بواسطة الجسيمات الفردية (الإلكترونات) التي تتواجد في الجزيئات.
2- نظرية امتصاص الطول الموجي:
تشير هذه النظرية إلى أن المركبات الكيميائية تمتص الطاقة الضوئية في أطوال موجية محددة، والتي تعتمد على الصفات الكيميائية والهيكلية للمركب.
3- نظرية توليف المرحلة الوسيطة:
تشير هذه النظرية إلى أن إمتصاص الضوء يؤدي إلى تكوين مرحلة وسيطة، حيث تحدث التفاعلات الكيميائية.
4- نظرية الفلورسنتية:
تشير إلى أن المواد المضيئة تكتسب الطاقة الضوئية وتطرد الفوتونات الأقل طاقة في شكل ضوء مرئي.
5- نظرية الفوتوكيمياء:
تشير إلى أن الضوء يمكن أن يحفز التفاعلات الكيميائية، ويؤدي إلى تكوين مركبات جديدة.
6- نظرية البلمرة الضوئية:
تشير إلى أن الضوء يمكن أن يستخدم لتكوين مواد بلمرية طويلة السلسلة، والتي يمكن استخدامها في عمليات مثل صنع الأفلام والأختام والصمامات والكابلات.