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光化學(xué)過程是地球上普遍,、量重要的過程之，綠色植物的光合作用,，動(dòng)物的視覺,。涂料與高分子材料的光致變性，以及照相,、光刻,、有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的光催化等，無不與光化學(xué)過程有關(guān)。
近年來得到廣泛重視的同位素與相似元素的光致分離,、光控功能體系的合成與應(yīng)用等,，更體現(xiàn)了光化學(xué)是個(gè)活躍的領(lǐng)域。光化學(xué)反應(yīng)與般熱化學(xué)反應(yīng)相比有許多不同之處,，主要表現(xiàn)在：加熱使分子活化時(shí),，體系中分子能量的分布服從玻耳茲曼分布；而分子受到光激活時(shí),，原則上可以做到選擇性激發(fā),。體系中分子能量的分布屬于非平衡分布。所以光化學(xué)反應(yīng)儀的途徑與產(chǎn)物往往和基態(tài)熱化學(xué)反應(yīng)不同,。
光化學(xué)研究反應(yīng)機(jī)理的常用實(shí)驗(yàn)方法,，除示蹤原子標(biāo)記法外，在光化學(xué)中早采用的猝滅法仍是非常有效的種方法,。這種方法是通過被激發(fā)分子所發(fā)熒光,，被其他分子猝滅的動(dòng)力學(xué)測定來研究光化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的。它可以用來測定分子處于電子激發(fā)態(tài)時(shí)的酸性,、分子雙聚化的反應(yīng)速率和能量的長程傳遞速率,。
由于吸收給定波長的光子往往是分子中某個(gè)基團(tuán)的性質(zhì)，所以光化學(xué)提供了使分子中某特定位置發(fā)生反應(yīng)的手段,，對于那些熱化學(xué)反應(yīng)缺乏選擇性或反應(yīng)物可能被破壞的體系更為可貴,。光化學(xué)反應(yīng)的另特點(diǎn)是用光子為試劑。
光化學(xué)的初過程是分子吸收光子使電子激發(fā),，分子由基態(tài)提升到激發(fā)態(tài),。分子中的電子狀態(tài)、振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)都是量子化的,，即相鄰狀態(tài)間的能量變化是不連續(xù)的,。因此分子激發(fā)時(shí)的初始狀態(tài)與終止?fàn)顟B(tài)不同時(shí)，所要求的光子能量也是不同的,，而且要求二者的能量值盡可能匹配,。
光物理過程可分為輻射弛豫過程和非輻射弛豫過程。輻射弛豫過程是指將整體或部分多余的能量以輻射能的形式耗散掉,，分子回到基態(tài)的過程,，如發(fā)射熒光或磷光；非輻射弛豫過程是指多余的能量整體以熱的形式耗散掉,，分子回到基態(tài)的過程,。
決定個(gè)光化學(xué)反應(yīng)儀的真正途徑往往需要建立若干個(gè)對應(yīng)于不同機(jī)理的假想模型。找出各模型體系與濃度,、光強(qiáng)及其他有關(guān)參量間的動(dòng)力學(xué)方程,，然后考察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相符合程度,，以決定哪個(gè)是可能的反應(yīng)途徑。旦被反應(yīng)物吸收后,，不會(huì)在體系中留下其他新的雜質(zhì),，因而可以看成是“純”的試劑。