Фото́лиз, превращение молекул вещества под действием поглощенного света (напр., диссоциация, ионизация, окисление). Причиной фотолиза является изменение электронного строения молекул при возбуждении и возникновение нестабильных первичных продуктов — радикалов или ионов. Фотодиссоциация радикалов может привести к цепной реакции и процессам деструкции. Импульсный фотолиз используется как метод исследования быстрых химических реакций и их короткоживущих продуктов.