Фотахімія — раздзел фізічнай хіміі, які вывучае хімічныя рэакцыі, што адбываюцца пад удзеяннем святла (фотахімічныя рэакцыі). Падзяляецца на: фотахімію малых малекул (дынаміка элементарнага акта ва ўзбуджаных электронных станах малекул); арганічная і неарганічная фотахімія (фотапераўтварэнні хімічных злучэнняў і метады фотахімічнага сінтэзу), фізічная фотахімія (механізмы і кінетычныя заканамернасці фотахімічных рэакцый). У фотахіміі набольш пашыраны метады імпульснага фатолізу, спектраскапіі, таксама электроннай мікраскапіі, дэнсіта- і сенсітаметрыі.