Reakcja fotochemiczna – reakcja chemiczna zachodząca pod wpływem promieniowania elektromagnetycznego. Reakcję taką może wywoływać zarówno światło widzialne, podczerwień, ultrafiolet, a nawet promieniowanie rentgenowskie i radiowe fale ultrakrótkie.

Cząsteczki substratu (lub substratów) absorbują kwant promieniowania elektromagnetycznego (foton) o odpowiedniej energii potrzebnej do przejścia w stan wzbudzony lub wolny rodnik. Cząsteczka w stanie wzbudzonym może ulegać dalszym reakcjom z innymi substratami, reagować sama za sobą lub z drugą podobną cząsteczką, jak również może ulec rozpadowi:

AgBr + hν → Ag + Br^• - reakcja rozpadu bromku srebra pod wpływem światła

Cl₂ + hν → 2 Cl^• - powstanie wolnego rodnika,

który następnie reaguje dalej:

CH₄ + Cl^• → CH₃^• + HCl

W reakcji tej powstaje kolejny wolny rodnik, co zapoczątkowuje reakcję łańcuchową.

Poza tymi przykładami jest jeszcze wiele innych reakcji tego typu, np. faza jasna fotosyntezy.

• światłoczułość