激發態分子的壽命一般較短，而且激發態越高，其壽命越短，以致于來不及發生化學反應，所以光化學主要與低激發態有關。激發時分子所吸收的電磁輻射能有兩條主要的耗散途徑：一是和光化學反應的熱效應合并；二是通過光物理過程轉變成其他形式的能量。

光物理過程可分為輻射弛豫過程和非輻射弛豫過程。輻射弛豫過程是指將全部或部分多余的能量以輻射能的形式耗散掉，分子回到基態的過程，光化學反應器如發射熒光或磷光；非輻射弛豫過程是指多余的能量全部以熱的形式耗散掉，分子回到基態的過程。決定一個光化學反應的真正途徑往往需要建立若干個對應于不同機理的假想模型，找出各模型體系與濃度、光強及其他有關參量間的動力學方程，然后考察何者與實驗結果的相符合程度高，以決定哪一個是可能的反應途徑。