الكيمياء الضوئية تعتمد على استخدام الطاقة الضوئية لتفاعل المركبات الكيميائية، بينما الكيمياء التقليدية تعتمد على تفاعلات كيميائية تحدث بشكل طبيعي أو باستخدام مواد كيميائية. وتشمل الفروقات الأخرى:
1- الكيمياء الضوئية تستخدم الضوء كمحفز، بينما الكيمياء التقليدية تستخدم مجموعة متنوعة من المحفزات المختلفة (مثل الحرارة والكاتاليز).
2- الكيمياء الضوئية غالباً ما تتضمن عمليات تبريد لمنع التفاعلات الجانبية والخطرة، بينما الكيمياء التقليدية تعتمد على الاحتفاظ بدرجات الحرارة العالية لتعزيز الحركة الجزيئية وتسريع التفاعل.
3- في الكيمياء الضوئية، قد يتم استخدام مواد كيميائية مضيئة تتألق أثناء التفاعلات، بينما تعتمد الكيمياء التقليدية على استخدام مواد كيميائية عادية.
4- في الكيمياء الضوئية، يمكن الحصول على نتائج أسرع وأدق بفضل الدقة الفائقة في قياس الطاقة الضوئية وأثرها على التفاعلات الكيميائية، بينما قد يستغرق التحليل الكيميائي التقليدي وقتاً أطول وقد يكون أقل دقة.