Studiet af de kemiske og fysiske ændringer opstår når et molekyle eller atom absorberer lys. Disse kan omfatte photodecomposition, fluorescens, Kemiluminescens og absorptionsbåndet stats ophidset. Atmosfæren kan betragtes som en kompleks fotokemiske reaktor, kemi som er drevet af det synlige og ultraviolette stråling fra solen.