تعد الكيمياء الضوئية فرعًا من الكيمياء يدرس تفاعلات المواد الكيميائية تحت تأثير الأشعة الضوئية. بدأت الدراسات الأولى للكيمياء الضوئية في القرن الثامن عشر، حيث قام الكيميائي السويدي كارل شييل بدراسة تفاعل الأملاح المعدنية تحت تأثير الضوء واكتشاف تفاعل الفوتوكمياء.
في القرن التاسع عشر، قام العالم الألماني هيرمان فون هيلمهولتز بدراسة الانتقال الإلكتروني بين المستويات الطاقوية الإلكترونية في الذرة، وهو ما أثر على تطور مفاهيم الكيمياء الضوئية والتي ظهرت في القرن العشرين.
تطورت الكيمياء الضوئية بشكل كبير خلال القرن العشرين، خاصة مع اكتشاف الكيميائي الفرنسي جورج كلاود تفاعل الفلورسنس، واستخدام الكيميائي الأمريكي لينوس بولينغ في التصوير الضوئي.
في الوقت الحاضر، تستخدم الكيمياء الضوئية في العديد من المجالات مثل الصيدلة والمواد والطاقة والإلكترونيات والكيمياء الحيوية.