De studie van de chemische en fysische veranderingen die zich voordoen wanneer een molecuul of atoom licht absorbeert. Deze kunnen omvatten photodecomposition, fluorescentie, Chemoluminescentie en blussen van de geëxciteerde toestand. De atmosfeer kan worden beschouwd als een complexe fotochemische reactor, de chemie van die wordt gedreven door de zichtbaar en ultraviolette straling afkomstig van de zon.