Fotochemie is dié vorm van chemie wat die absorpsie of emissie van fotone tydens die chemiese proses behels. Dikwels speel 'n opgewekte elektroniese toestand van 'n atoom of molekule wat ontstaan deur absorpsie van 'n foton 'n rol in die chemiese reaksie. 'n Deel van die foton se energie kan tydens die reaksie in die produkte vasgelê word, maar die foton kan ook net 'n katalitiese rol speel. 'n Goeie voorbeeld van 'n fotochemiese reaksie is die reaksie van chloor met 'n alkaan soos metaan C H 4 {\displaystyle CH_{4}} : C l 2 + C H 4 → H C l + C H 3 C l {\displaystyle Cl_{2}+CH_{4}\to HCl+CH_{3}Cl} Hierdie reaksie vereis lig wat genoeg energie besit om die dichloormolekule in chlooratome te ontbind: C l 2 + h ν → 2 C l ∙ {\displaystyle Cl_{2}+h\nu \to 2Cl\bullet } Die chlooratome is radikale wat vermag om 'n waterstofatoom aan die metaanmolekule te ontneem C l ∙ + C H 4 → H C l + C H 3 ∙ {\displaystyle Cl\bullet +CH_{4}\to HCl+CH_{3}\bullet } Die metielradikaal is baie reaktief en reageer met 'n chloorradikaal om 'n monochlorometaanmolekule te vorm C l ∙ + C H 3 ∙ → C H 3 C l {\displaystyle Cl\bullet +CH_{3}\bullet \to CH_{3}Cl} E. J. Bowen, Chemical Aspects of Light.