El estudio de los cambios físicos y químicos que ocurren cuando una molécula o átomo absorbe la luz. Estos pueden incluir fotodescomposición, fluorescencia, quimioluminiscencia y amortiguamiento del estado excitado. La atmósfera puede considerarse como un complejo reactor fotoquímico, la química que es impulsada por la radiación visible y ultravioleta que emana del sol.