Фотохемиска реакција — хемиски реакции што настануваат под дејство на светлината.

На Земјата се присутни повеќе фотохемиски реакции, а најпозната реакција е фотосинтезата, присутна кај растенијата, кај која од јаглерод диоксид и вода се добиваат јаглехидрати и се одлободува кислород. Оваа реакција се одвива со помош на супстанцата хлорофил која ги апсорбира сончевите зраци. Фотохемиските реакции се одвиваат под дејство на светлината, но не под дејство на секоја светлина, туку само онаа што може да биде апсорбирана. Ако ниеден од реактантите не може да впива светлина, ако сите реактанти се целосно проѕирни, тогаш светлината не може хемиски да дејствува. Хемиското дејство на светлината може да се јави во два вида: од една страна, апсорбирањето на светлината може да ги претвори честичките од реактантите во честички од продуктите или во честички на некој од меѓупродуктите на хемиската реакција, а овие реакции, кај кои светлината е еден вид реактант, се викаат фотолитички; од друга страна, светлината може да дејствува како катализатор при што под нејзинотот дејство да започне реакцијата која понатаму се одвива самата по себе, а ваквите реакции се нарекуваат фотокаталитички. Кај фотолитичките реакции, брзината на реакцијата е пропорционална со количеството апсорбирана светлина, а од тоа зависи и количеството на образуваните продукти. Наспроти тоа, кај фотокаталитичките реакции, количеството продукти не зависи од количеството на апсорбираната светлина. Покрај фотосинтезата, во фотохемиските реакции спаѓаат:^[1]

• реакции со кои се формира или се уништува озонскиот слој во атмосферата
• процесите кои се основа на фотографијата
• процесите што предизвикуваат избледување на бојата на ткаенините што се изложени на светлина
• реакцијата во која смеса на водород и хлор (која е постојана во темнина) експлодира ако биде изложена на сината светлина која ја апсорбира хлорот