Fotokemija je grana unutar područja kemije koja je usmjerena na proučavanje kemijskih reakcija koje uključuju svjetlost, bilo zato što svjetlost djeluje kao katalizator reakcija, ili zato što reakcije proizvode svjetlost. Na detaljnijoj razini, moglo bi se reći da uključuje proučavanje interakcija između fotona i molekula. Ovo područje je vrlo interdisciplinarno, s ljudima u disciplinama kao što su biologija i fizika koji su zainteresirani za različite aspekte fotokemije.
Fotokemijske reakcije mogu se dogoditi na različite načine. Kada molekule apsorbiraju foton, one se pobuđuju, što može izazvati reakciju kao što je izomerizacija, u kojoj se atomi u molekuli preuređuju, ili jednostavna emisija svjetlosti, ili prekid ili kovanje kemijskih veza. Određene kemijske reakcije također mogu rezultirati emisijom fotona, što je još jedna tema od interesa u fotokemiji, a među ludim znanstvenicima, ako su svjetleće čaše u popularnim filmovima ikakav pokazatelj.
Osim proučavanja svjetlosti u vidljivom spektru, fotokemičari također promatraju infracrvena, ultraljubičasta i druga područja spektra. Emisije iz različitih područja spektra mogu biti uključene u vrlo različite vrste reakcija, što spektroskopiju čini važnim dijelom fotokemije. Istraživanje se obično odvija u laboratorijskom okruženju, u kojem ljudi imaju pristup vrlo osjetljivoj opremi koja se može koristiti za promatranje i provođenje eksperimenata.
Jedan uobičajen primjer fotokemije je fotosinteza, tehnika koju biljke koriste za generiranje energije iz svjetlosti, koristeći sunce kao katalizator za kemijske reakcije koje se odvijaju unutar biljke. Bioluminiscencija, još jedan prirodni fenomen, još je jedan izvrstan primjer fotokemije na djelu; životinje koriste bioluminiscenciju za sve, od signaliziranja drugim organizmima, kao što se čini da to rade krijesnice, do namamljivanja plijena, kao što se vidi kod morskih riba u oceanu. Fotografija se također oslanja na principe fotokemije, od upotrebe fotoosjetljivih spojeva na filmu koji reagiraju kada su izloženi svjetlu do upotrebe stopera i fiksatora u prostoriji za razvijanje kako bi se zaustavile fotoosjetljive reakcije koje se javljaju u premazima koji se koriste na foto papiru. .
Brojni fakulteti i sveučilišta studentima na svojim kemijskim odjelima nude obuku iz fotokemije, a neki imaju i čitave odjele posvećene studiju fotokemije. Ljudi koji su zainteresirani za ovo područje mogu raditi u širokom spektru okruženja, ovisno o svojim interesima i stupnju obrazovanja. Posao fotokemičara zasigurno je rijetko dosadan, zahvaljujući bezbroj tema koje se mogu istražiti.