光化学反应，也称为光化作用，是指 物质在可见光或紫外线的照射下吸收光能而发生的化学反应。这些反应主要包括光合作用和光解作用两种类型。
光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程。光解作用则是物质在光的作用下分解为更简单的物质，例如光解水分子产生氧气和氢气。
光化学反应的基本过程包括：
引发反应：
物质分子吸收光子后，形成激发态分子（A*）。
离解反应：
激发态分子离解产生新物质（C1，C2…）。
反应：
激发态分子与其他分子（B）反应产生新物质（D1，D2…）。
能量释放：
激发态分子失去能量回到基态，可能发出荧光或磷光。
失活：
激发态分子与其他化学惰性分子（M）碰撞后失去活性。
光化学反应在环境中起着重要作用，例如光化学烟雾的形成、大气中污染物的转化和迁移等。此外，光化学反应在工业、医学和材料科学等领域也有广泛应用，如光催化、光敏剂和激光技术等方面。