钻研光与物质相互作用所引起的永远性化学效应的化学分支被称为光化学，限造于功夫技术方面的原因，光化学所涉及的光的波长通常在100--1000纳米，由紫表至近红表波段。

　　比紫表波长更短的电磁辐射，如 X或 γ射线所引起的光电离和有关化学变动，则属于辐射化学的领域。至于远红表或波长更长的电磁波，通常以为其光子能量不及以引起光化学过程，因而不属于光化学的钻研领域。近年来观察到有些化学反映能够由高功率的红表激光所引发，但将其归属于红表激光化学的领域。

　　光化学反映过程是地球上最普遍、量沉要的过程之一，绿色植物的光合作用，动物的视觉，涂料与高分子资料的光致变性，以及拍照、光刻、有机化学反映的光催化等，无不与光化学过程有关。近年来得到宽泛器沉的同位素与类似元素的光致分离、光控职能系统的合成与利用等，更体现了光化学是一个极活跃的领域。但从理论与尝试技术方面来看，在化学各领域中，光化学还很不成熟。

　　光化学反映与通常热化学反映相迸仔很多分歧之处，重要表此刻：加热使分子活化时，系统中分子能量的散布遵从玻耳兹曼散布;而分子受到光激活时，准则上能够做到选择性引发，系统中分子能量的散布属于非平衡散布。所以光化学反映的蹊径与产品往往和基态热化学反映分歧，只有光的波长适当，能为物质所吸收，即便在很低的温度下，光化学反映依然能够进行。

　　光化学的低级过程是分子吸收光子使电子引发，分子由基态提升到引发态。分子中的电子状态、振动与动弹状态都是量子化的，即相邻状态间的能量变动是不陆续的。因而分子引发时的初始状态与终止状态分歧时，所要求的光子能量也是分歧的，并且要求二者的能量值尽可能匹配。

　　由于分子在通常前提下处于能量较低的不变状态，称作基态。受到光照射后，若是分子可能吸收电磁辐射，就能够提升到能量较高的状态，称作引发态。若是分子能够吸收分歧波长的电磁辐射，就能够达到分歧的引发态。按其能量的凹凸，从基态往上顺次称做第一引发态、第二引发态等等;而把高于第一引发态的所有引发态统称为高引发态。

　　引发态分子的寿命通常较短，并且引发态越高，其寿命越短，以至于来不及产生化学反映，所以光化学重要与低引发态有关。引发时辰子所吸收的电磁辐射能有两条重要的耗散蹊径：一是和光化学反映的热效应归并;二是通过光物理过程转造成其他大局的能量。

　　光物理过程可分为辐射弛豫过程和非辐射弛豫过程。辐射弛豫过程是指将全数或部门有余的能量以辐射能的大局耗散掉，分子回到基态的过程，如发射荧光或磷光;非辐射弛豫过程是指有余的能量全数以热的大局耗散掉，分子回到基态的过程。

　　决定一个光化学反映的真正蹊径往往必要成立若干个对应于分歧机理的假想模型，找出各模型系统与浓度、光强及其他有关参量间的动力学方程，而后调查何者与尝试了局的相切合水平最高，以决定哪一个是最可能的反映蹊径。

　　光化学钻研反映机理的常用尝试步骤，除示踪原子象征法表，在光化学中最早选取的猝灭法仍是极度有效的一种步骤。这种步骤是通过被引发分子所发荧光，被其他分子猝灭的动力学测定来钻研光化学反映机理的。它能够用来测定分子处于电子引发态时的酸性、分子双聚化的反映速度和能量的长程传递速度。

　　由于吸收给定波长的光子往往是分子中某个基团的性质，所以光化学提供了使分子中某特定地位产生反映的最佳伎俩，对于那些热化学反映不足选择性或反映物可能被粉碎的系统更为可贵。光化学反映的另一特点是用光子为试剂，一旦被反映物吸收后，不会在系统中留下其他新的杂质，因而能够当作是最纯的试剂。若是将反映物固定在固体格子中，光化学合成能够在预期的构象(或构型)下产生，这往往是热化学反映难以做到的。

　　地球与行星的大气景象，如大气组成、极光、辐射屏蔽和气象等，均和大气的化学组成与对它的辐照情况有关。地球的大气在地表上重要由氮气与氧气组成。但高空处大气的原子与分子组成却很不一样，重要和吸收太阳辐射后的光化学反映有关。

　　在大气传染的过程中蕴含的极度丰硕的化学过程，用来描述这些过程的综合模型蕴含着许很多多的光化学过程，如氟碳化物在高空大气中的光解与臭氧屏蔽层变动的关系，如棕色二氧化氮在安阳下引发成的高能态分子，是氧与碳氢化物链反映的引发剂等，都是以光化学为基础的。